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2017q1 Homework5 (matrix)
contributed by <Weinux>
tags: sysprog2017 w5 matrix Weinux
相關連結
開發環境
- OS：Lubuntu 16.04 LTS
- Linux 系統版本: 4.4.0-63-generic
- Architecture: x86_64
- CPU 作業模式： 32-bit, 64-bit
- Byte Order: Little Endian
- CPU: Intel® Core™ i5-2410M CPU @ 2.30GHz
- Model name: Intel® Core™ i5-2410M CPU @ 2.30GHz
- Memory: 6GB (5870MB)
- Cache:
- L1d cache: 32K
- L1i cache: 32K
- L2 cache: 256K
- L3 cache: 3072K
matrix_oo
先來看 matrix.h 檔案 :
- matrix.h 提供了介面 讓矩陣把
row col 以及 *priv等資料封裝在 Matrix 中, 把矩陣運算要有的方法 (e.g., assign equl mul) 將這些方法的 function pointer 封裝在 MatrixAlgo.
typedef struct {
int row, col;
void *priv;
} Matrix;
typedef struct {
void (*assign)(Matrix *thiz, Mat4x4);
bool (*equal)(const Matrix *l, const Matrix *r);
bool (*mul)(Matrix *dst, const Matrix *l, const Matrix *r);
} MatrixAlgo;
-
如果未來針對其中的方法有不同的實作, 僅需要講指標指到其他的實作就可以更改實作, 而且可以將實作與介面分開.
-
在 matrix_naive.c 中: 建立了 NaiveMatrixProvider 透過 designated initializer 把
asign equal mul的指標指向目前 Naive 版本的實作
MatrixAlgo NaiveMatrixProvider = {
.assign = assign,
.equal = equal,
.mul = mul,
};
- 因此在主要測試程式 test-matrix.c 中, 有一個 MatrixAlgo* 陣列
matrix_providers[]未來實作 AVX SSE 版本時, 只需要在陣列中加入其他的 provider 就可以在 main 切換不同實作
一開始的版本
#include "matrix.h"
#include <stdio.h>
MatrixAlgo *matrix_providers[] = {
&NaiveMatrixProvider,
};
int main()
{
MatrixAlgo *algo = matrix_providers[0];
未來可能的版本
#include "matrix.h"
#include <stdio.h>
MatrixAlgo *matrix_providers[] = {
&NaiveMatrixProvider,
&AvxMatrixProvider,
&SseMatrixProvider
};
int main()
{
MatrixAlgo *algo = matrix_providers[0]; // naive version
algo = matrix_providers[1]; // avx version
algo = matrix_providers[2]; // sse version
- matrix_oo 中目前只能做
待改善項目
- matrix_oo 裡頭只支援 4x4 矩陣的限制，考慮 sub-matrix 和 column-major 來提升 cache 使用率
- 驗證過程需要考慮不同大小的矩陣
- 需要考慮到矩陣乘法的有效性，不是任意矩陣都可相互執行乘法
- 重現 Matrix Multiplication using SIMD 中的實驗
