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...
8ff13361f5
Author | SHA1 | Date | |
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8ff13361f5 | |||
1b66891883 |
33
cache/Makefile
vendored
Normal file
33
cache/Makefile
vendored
Normal file
@ -0,0 +1,33 @@
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#
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# Student makefile for Cache Lab
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# Note: requires a 64-bit x86-64 system
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#
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CC = gcc
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CFLAGS = -g -Wall -Werror -std=c99 -m64
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all: csim test-trans tracegen
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# Generate a handin tar file each time you compile
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-tar -cvf ${USER}-handin.tar csim.c trans.c
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csim: csim.c cachelab.c cachelab.h
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$(CC) $(CFLAGS) -o csim csim.c cachelab.c -lm
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test-trans: test-trans.c trans.o cachelab.c cachelab.h
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$(CC) $(CFLAGS) -o test-trans test-trans.c cachelab.c trans.o
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tracegen: tracegen.c trans.o cachelab.c
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$(CC) $(CFLAGS) -O0 -o tracegen tracegen.c trans.o cachelab.c
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trans.o: trans.c
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$(CC) $(CFLAGS) -O0 -c trans.c
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#
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# Clean the src dirctory
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#
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clean:
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rm -rf *.o
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rm -f *.tar
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rm -f csim
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rm -f test-trans tracegen
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rm -f trace.all trace.f*
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rm -f .csim_results .marker
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39
cache/README
vendored
Normal file
39
cache/README
vendored
Normal file
@ -0,0 +1,39 @@
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|
This is the handout directory for the CS:APP Cache Lab.
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************************
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Running the autograders:
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************************
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Before running the autograders, compile your code:
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linux> make
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Check the correctness of your simulator:
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linux> ./test-csim
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Check the correctness and performance of your transpose functions:
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linux> ./test-trans -M 32 -N 32
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linux> ./test-trans -M 64 -N 64
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linux> ./test-trans -M 61 -N 67
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Check everything at once (this is the program that your instructor runs):
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linux> ./driver.py
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******
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Files:
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******
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# You will modifying and handing in these two files
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csim.c Your cache simulator
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trans.c Your transpose function
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# Tools for evaluating your simulator and transpose function
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Makefile Builds the simulator and tools
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README This file
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driver.py* The driver program, runs test-csim and test-trans
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cachelab.c Required helper functions
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cachelab.h Required header file
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csim-ref* The executable reference cache simulator
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test-csim* Tests your cache simulator
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test-trans.c Tests your transpose function
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tracegen.c Helper program used by test-trans
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|
traces/ Trace files used by test-csim.c
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83
cache/cachelab.c
vendored
Normal file
83
cache/cachelab.c
vendored
Normal file
@ -0,0 +1,83 @@
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|
/*
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|
* cachelab.c - Cache Lab helper functions
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*/
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#include <stdio.h>
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#include <stdlib.h>
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#include <assert.h>
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#include "cachelab.h"
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#include <time.h>
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trans_func_t func_list[MAX_TRANS_FUNCS];
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int func_counter = 0;
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/*
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* printSummary - Summarize the cache simulation statistics. Student cache simulators
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* must call this function in order to be properly autograded.
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*/
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void printSummary(int hits, int misses, int evictions)
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{
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|
printf("hits:%d misses:%d evictions:%d\n", hits, misses, evictions);
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FILE* output_fp = fopen(".csim_results", "w");
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assert(output_fp);
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fprintf(output_fp, "%d %d %d\n", hits, misses, evictions);
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fclose(output_fp);
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}
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|
/*
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|
* initMatrix - Initialize the given matrix
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*/
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|
void initMatrix(int M, int N, int A[N][M], int B[M][N])
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|
{
|
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|
int i, j;
|
||||||
|
srand(time(NULL));
|
||||||
|
for (i = 0; i < N; i++){
|
||||||
|
for (j = 0; j < M; j++){
|
||||||
|
// A[i][j] = i+j; /* The matrix created this way is symmetric */
|
||||||
|
A[i][j]=rand();
|
||||||
|
B[j][i]=rand();
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||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void randMatrix(int M, int N, int A[N][M]) {
|
||||||
|
int i, j;
|
||||||
|
srand(time(NULL));
|
||||||
|
for (i = 0; i < N; i++){
|
||||||
|
for (j = 0; j < M; j++){
|
||||||
|
// A[i][j] = i+j; /* The matrix created this way is symmetric */
|
||||||
|
A[i][j]=rand();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* correctTrans - baseline transpose function used to evaluate correctness
|
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|
*/
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||||||
|
void correctTrans(int M, int N, int A[N][M], int B[M][N])
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int i, j, tmp;
|
||||||
|
for (i = 0; i < N; i++){
|
||||||
|
for (j = 0; j < M; j++){
|
||||||
|
tmp = A[i][j];
|
||||||
|
B[j][i] = tmp;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
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||||||
|
* registerTransFunction - Add the given trans function into your list
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||||||
|
* of functions to be tested
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||||||
|
*/
|
||||||
|
void registerTransFunction(void (*trans)(int M, int N, int[N][M], int[M][N]),
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||||||
|
char* desc)
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{
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|
func_list[func_counter].func_ptr = trans;
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||||||
|
func_list[func_counter].description = desc;
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|
func_list[func_counter].correct = 0;
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||||||
|
func_list[func_counter].num_hits = 0;
|
||||||
|
func_list[func_counter].num_misses = 0;
|
||||||
|
func_list[func_counter].num_evictions =0;
|
||||||
|
func_counter++;
|
||||||
|
}
|
37
cache/cachelab.h
vendored
Normal file
37
cache/cachelab.h
vendored
Normal file
@ -0,0 +1,37 @@
|
|||||||
|
/*
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|
* cachelab.h - Prototypes for Cache Lab helper functions
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|
*/
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#ifndef CACHELAB_TOOLS_H
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#define CACHELAB_TOOLS_H
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#define MAX_TRANS_FUNCS 100
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typedef struct trans_func{
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void (*func_ptr)(int M,int N,int[N][M],int[M][N]);
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|
char* description;
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|
char correct;
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|
unsigned int num_hits;
|
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|
unsigned int num_misses;
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||||||
|
unsigned int num_evictions;
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||||||
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} trans_func_t;
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|
/*
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|
* printSummary - This function provides a standard way for your cache
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|
* simulator * to display its final hit and miss statistics
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|
*/
|
||||||
|
void printSummary(int hits, /* number of hits */
|
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|
int misses, /* number of misses */
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|
int evictions); /* number of evictions */
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||||||
|
/* Fill the matrix with data */
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||||||
|
void initMatrix(int M, int N, int A[N][M], int B[M][N]);
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||||||
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|
/* The baseline trans function that produces correct results. */
|
||||||
|
void correctTrans(int M, int N, int A[N][M], int B[M][N]);
|
||||||
|
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||||||
|
/* Add the given function to the function list */
|
||||||
|
void registerTransFunction(
|
||||||
|
void (*trans)(int M,int N,int[N][M],int[M][N]), char* desc);
|
||||||
|
|
||||||
|
#endif /* CACHELAB_TOOLS_H */
|
BIN
cache/csim-ref
vendored
Executable file
BIN
cache/csim-ref
vendored
Executable file
Binary file not shown.
7
cache/csim.c
vendored
Normal file
7
cache/csim.c
vendored
Normal file
@ -0,0 +1,7 @@
|
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|
#include "cachelab.h"
|
||||||
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int main()
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{
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|
printSummary(0, 0, 0);
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|
return 0;
|
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|
}
|
138
cache/driver.py
vendored
Executable file
138
cache/driver.py
vendored
Executable file
@ -0,0 +1,138 @@
|
|||||||
|
#!/usr//bin/python
|
||||||
|
#
|
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# driver.py - The driver tests the correctness of the student's cache
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|
# simulator and the correctness and performance of their transpose
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|
# function. It uses ./test-csim to check the correctness of the
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|
# simulator and it runs ./test-trans on three different sized
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|
# matrices (32x32, 64x64, and 61x67) to test the correctness and
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|
# performance of the transpose function.
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#
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import subprocess;
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import re;
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import os;
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|
import sys;
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|
import optparse;
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#
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# computeMissScore - compute the score depending on the number of
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# cache misses
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#
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def computeMissScore(miss, lower, upper, full_score):
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if miss <= lower:
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return full_score
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||||||
|
if miss >= upper:
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|
return 0
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||||||
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||||||
|
score = (miss - lower) * 1.0
|
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|
range = (upper- lower) * 1.0
|
||||||
|
return round((1 - score / range) * full_score, 1)
|
||||||
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||||||
|
#
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||||||
|
# main - Main function
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|
#
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def main():
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# Configure maxscores here
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maxscore= {};
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maxscore['csim'] = 27
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maxscore['transc'] = 1
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||||||
|
maxscore['trans32'] = 8
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||||||
|
maxscore['trans64'] = 8
|
||||||
|
maxscore['trans61'] = 10
|
||||||
|
|
||||||
|
# Parse the command line arguments
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p = optparse.OptionParser()
|
||||||
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p.add_option("-A", action="store_true", dest="autograde",
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|
help="emit autoresult string for Autolab");
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|
opts, args = p.parse_args()
|
||||||
|
autograde = opts.autograde
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||||||
|
# Check the correctness of the cache simulator
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|
print "Part A: Testing cache simulator"
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||||||
|
print "Running ./test-csim"
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||||||
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p = subprocess.Popen("./test-csim",
|
||||||
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shell=True, stdout=subprocess.PIPE)
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|
stdout_data = p.communicate()[0]
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||||||
|
|
||||||
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# Emit the output from test-csim
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||||||
|
stdout_data = re.split('\n', stdout_data)
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for line in stdout_data:
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|
if re.match("TEST_CSIM_RESULTS", line):
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||||||
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resultsim = re.findall(r'(\d+)', line)
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||||||
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else:
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||||||
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print "%s" % (line)
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||||||
|
# Check the correctness and performance of the transpose function
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|
# 32x32 transpose
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|
print "Part B: Testing transpose function"
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||||||
|
print "Running ./test-trans -M 32 -N 32"
|
||||||
|
p = subprocess.Popen("./test-trans -M 32 -N 32 | grep TEST_TRANS_RESULTS",
|
||||||
|
shell=True, stdout=subprocess.PIPE)
|
||||||
|
stdout_data = p.communicate()[0]
|
||||||
|
result32 = re.findall(r'(\d+)', stdout_data)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 64x64 transpose
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||||||
|
print "Running ./test-trans -M 64 -N 64"
|
||||||
|
p = subprocess.Popen("./test-trans -M 64 -N 64 | grep TEST_TRANS_RESULTS",
|
||||||
|
shell=True, stdout=subprocess.PIPE)
|
||||||
|
stdout_data = p.communicate()[0]
|
||||||
|
result64 = re.findall(r'(\d+)', stdout_data)
|
||||||
|
|
||||||
|
# 61x67 transpose
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||||||
|
print "Running ./test-trans -M 61 -N 67"
|
||||||
|
p = subprocess.Popen("./test-trans -M 61 -N 67 | grep TEST_TRANS_RESULTS",
|
||||||
|
shell=True, stdout=subprocess.PIPE)
|
||||||
|
stdout_data = p.communicate()[0]
|
||||||
|
result61 = re.findall(r'(\d+)', stdout_data)
|
||||||
|
|
||||||
|
# Compute the scores for each step
|
||||||
|
csim_cscore = map(int, resultsim[0:1])
|
||||||
|
trans_cscore = int(result32[0]) * int(result64[0]) * int(result61[0]);
|
||||||
|
miss32 = int(result32[1])
|
||||||
|
miss64 = int(result64[1])
|
||||||
|
miss61 = int(result61[1])
|
||||||
|
trans32_score = computeMissScore(miss32, 300, 600, maxscore['trans32']) * int(result32[0])
|
||||||
|
trans64_score = computeMissScore(miss64, 1300, 2000, maxscore['trans64']) * int(result64[0])
|
||||||
|
trans61_score = computeMissScore(miss61, 2000, 3000, maxscore['trans61']) * int(result61[0])
|
||||||
|
total_score = csim_cscore[0] + trans32_score + trans64_score + trans61_score
|
||||||
|
|
||||||
|
# Summarize the results
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||||||
|
print "\nCache Lab summary:"
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||||||
|
print "%-22s%8s%10s%12s" % ("", "Points", "Max pts", "Misses")
|
||||||
|
print "%-22s%8.1f%10d" % ("Csim correctness", csim_cscore[0],
|
||||||
|
maxscore['csim'])
|
||||||
|
|
||||||
|
misses = str(miss32)
|
||||||
|
if miss32 == 2**31-1 :
|
||||||
|
misses = "invalid"
|
||||||
|
print "%-22s%8.1f%10d%12s" % ("Trans perf 32x32", trans32_score,
|
||||||
|
maxscore['trans32'], misses)
|
||||||
|
|
||||||
|
misses = str(miss64)
|
||||||
|
if miss64 == 2**31-1 :
|
||||||
|
misses = "invalid"
|
||||||
|
print "%-22s%8.1f%10d%12s" % ("Trans perf 64x64", trans64_score,
|
||||||
|
maxscore['trans64'], misses)
|
||||||
|
|
||||||
|
misses = str(miss61)
|
||||||
|
if miss61 == 2**31-1 :
|
||||||
|
misses = "invalid"
|
||||||
|
print "%-22s%8.1f%10d%12s" % ("Trans perf 61x67", trans61_score,
|
||||||
|
maxscore['trans61'], misses)
|
||||||
|
|
||||||
|
print "%22s%8.1f%10d" % ("Total points", total_score,
|
||||||
|
maxscore['csim'] +
|
||||||
|
maxscore['trans32'] +
|
||||||
|
maxscore['trans64'] +
|
||||||
|
maxscore['trans61'])
|
||||||
|
|
||||||
|
# Emit autoresult string for Autolab if called with -A option
|
||||||
|
if autograde:
|
||||||
|
autoresult="%.1f:%d:%d:%d" % (total_score, miss32, miss64, miss61)
|
||||||
|
print "\nAUTORESULT_STRING=%s" % autoresult
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
# execute main only if called as a script
|
||||||
|
if __name__ == "__main__":
|
||||||
|
main()
|
||||||
|
|
BIN
cache/test-csim
vendored
Executable file
BIN
cache/test-csim
vendored
Executable file
Binary file not shown.
261
cache/test-trans.c
vendored
Normal file
261
cache/test-trans.c
vendored
Normal file
@ -0,0 +1,261 @@
|
|||||||
|
/*
|
||||||
|
* test-trans.c - Checks the correctness and performance of all of the
|
||||||
|
* student's transpose functions and records the results for their
|
||||||
|
* official submitted version as well.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
#include <stdio.h>
|
||||||
|
#include <stdlib.h>
|
||||||
|
#include <assert.h>
|
||||||
|
#include <unistd.h>
|
||||||
|
#include <string.h>
|
||||||
|
#include <signal.h>
|
||||||
|
#include <getopt.h>
|
||||||
|
#include <sys/types.h>
|
||||||
|
#include "cachelab.h"
|
||||||
|
#include <sys/wait.h> // fir WEXITSTATUS
|
||||||
|
#include <limits.h> // for INT_MAX
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Maximum array dimension */
|
||||||
|
#define MAXN 256
|
||||||
|
|
||||||
|
/* The description string for the transpose_submit() function that the
|
||||||
|
student submits for credit */
|
||||||
|
#define SUBMIT_DESCRIPTION "Transpose submission"
|
||||||
|
|
||||||
|
/* External function defined in trans.c */
|
||||||
|
extern void registerFunctions();
|
||||||
|
|
||||||
|
/* External variables defined in cachelab-tools.c */
|
||||||
|
extern trans_func_t func_list[MAX_TRANS_FUNCS];
|
||||||
|
extern int func_counter;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Globals set on the command line */
|
||||||
|
static int M = 0;
|
||||||
|
static int N = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* The correctness and performance for the submitted transpose function */
|
||||||
|
struct results {
|
||||||
|
int funcid;
|
||||||
|
int correct;
|
||||||
|
int misses;
|
||||||
|
};
|
||||||
|
static struct results results = {-1, 0, INT_MAX};
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* eval_perf - Evaluate the performance of the registered transpose functions
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
void eval_perf(unsigned int s, unsigned int E, unsigned int b)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int i,flag;
|
||||||
|
unsigned int len, hits, misses, evictions;
|
||||||
|
unsigned long long int marker_start, marker_end, addr;
|
||||||
|
char buf[1000], cmd[255];
|
||||||
|
char filename[128];
|
||||||
|
|
||||||
|
registerFunctions();
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Open the complete trace file */
|
||||||
|
FILE* full_trace_fp;
|
||||||
|
FILE* part_trace_fp;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Evaluate the performance of each registered transpose function */
|
||||||
|
|
||||||
|
for (i=0; i<func_counter; i++) {
|
||||||
|
if (strcmp(func_list[i].description, SUBMIT_DESCRIPTION) == 0 )
|
||||||
|
results.funcid = i; /* remember which function is the submission */
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
printf("\nFunction %d (%d total)\nStep 1: Validating and generating memory traces\n",i,func_counter);
|
||||||
|
/* Use valgrind to generate the trace */
|
||||||
|
|
||||||
|
sprintf(cmd, "valgrind --tool=lackey --trace-mem=yes --log-fd=1 -v ./tracegen -M %d -N %d -F %d > trace.tmp", M, N,i);
|
||||||
|
flag=WEXITSTATUS(system(cmd));
|
||||||
|
if (0!=flag) {
|
||||||
|
printf("Validation error at function %d! Run ./tracegen -M %d -N %d -F %d for details.\nSkipping performance evaluation for this function.\n",flag-1,M,N,i);
|
||||||
|
continue;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Get the start and end marker addresses */
|
||||||
|
FILE* marker_fp = fopen(".marker", "r");
|
||||||
|
assert(marker_fp);
|
||||||
|
fscanf(marker_fp, "%llx %llx", &marker_start, &marker_end);
|
||||||
|
fclose(marker_fp);
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
func_list[i].correct=1;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Save the correctness of the transpose submission */
|
||||||
|
if (results.funcid == i ) {
|
||||||
|
results.correct = 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
full_trace_fp = fopen("trace.tmp", "r");
|
||||||
|
assert(full_trace_fp);
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Filtered trace for each transpose function goes in a separate file */
|
||||||
|
sprintf(filename, "trace.f%d", i);
|
||||||
|
part_trace_fp = fopen(filename, "w");
|
||||||
|
assert(part_trace_fp);
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Locate trace corresponding to the trans function */
|
||||||
|
flag = 0;
|
||||||
|
while (fgets(buf, 1000, full_trace_fp) != NULL) {
|
||||||
|
|
||||||
|
/* We are only interested in memory access instructions */
|
||||||
|
if (buf[0]==' ' && buf[2]==' ' &&
|
||||||
|
(buf[1]=='S' || buf[1]=='M' || buf[1]=='L' )) {
|
||||||
|
sscanf(buf+3, "%llx,%u", &addr, &len);
|
||||||
|
|
||||||
|
/* If start marker found, set flag */
|
||||||
|
if (addr == marker_start)
|
||||||
|
flag = 1;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Valgrind creates many spurious accesses to the
|
||||||
|
stack that have nothing to do with the students
|
||||||
|
code. At the moment, we are ignoring all stack
|
||||||
|
accesses by using the simple filter of recording
|
||||||
|
accesses to only the low 32-bit portion of the
|
||||||
|
address space. At some point it would be nice to
|
||||||
|
try to do more informed filtering so that would
|
||||||
|
eliminate the valgrind stack references while
|
||||||
|
include the student stack references. */
|
||||||
|
if (flag && addr < 0xffffffff) {
|
||||||
|
fputs(buf, part_trace_fp);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* if end marker found, close trace file */
|
||||||
|
if (addr == marker_end) {
|
||||||
|
flag = 0;
|
||||||
|
fclose(part_trace_fp);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
fclose(full_trace_fp);
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Run the reference simulator */
|
||||||
|
printf("Step 2: Evaluating performance (s=%d, E=%d, b=%d)\n", s, E, b);
|
||||||
|
char cmd[255];
|
||||||
|
sprintf(cmd, "./csim-ref -s %u -E %u -b %u -t trace.f%d > /dev/null",
|
||||||
|
s, E, b, i);
|
||||||
|
system(cmd);
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Collect results from the reference simulator */
|
||||||
|
FILE* in_fp = fopen(".csim_results","r");
|
||||||
|
assert(in_fp);
|
||||||
|
fscanf(in_fp, "%u %u %u", &hits, &misses, &evictions);
|
||||||
|
fclose(in_fp);
|
||||||
|
func_list[i].num_hits = hits;
|
||||||
|
func_list[i].num_misses = misses;
|
||||||
|
func_list[i].num_evictions = evictions;
|
||||||
|
printf("func %u (%s): hits:%u, misses:%u, evictions:%u\n",
|
||||||
|
i, func_list[i].description, hits, misses, evictions);
|
||||||
|
|
||||||
|
/* If it is transpose_submit(), record number of misses */
|
||||||
|
if (results.funcid == i) {
|
||||||
|
results.misses = misses;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* usage - Print usage info
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
void usage(char *argv[]){
|
||||||
|
printf("Usage: %s [-h] -M <rows> -N <cols>\n", argv[0]);
|
||||||
|
printf("Options:\n");
|
||||||
|
printf(" -h Print this help message.\n");
|
||||||
|
printf(" -M <rows> Number of matrix rows (max %d)\n", MAXN);
|
||||||
|
printf(" -N <cols> Number of matrix columns (max %d)\n", MAXN);
|
||||||
|
printf("Example: %s -M 8 -N 8\n", argv[0]);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* sigsegv_handler - SIGSEGV handler
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
void sigsegv_handler(int signum){
|
||||||
|
printf("Error: Segmentation Fault.\n");
|
||||||
|
printf("TEST_TRANS_RESULTS=0:0\n");
|
||||||
|
fflush(stdout);
|
||||||
|
exit(1);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* sigalrm_handler - SIGALRM handler
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
void sigalrm_handler(int signum){
|
||||||
|
printf("Error: Program timed out.\n");
|
||||||
|
printf("TEST_TRANS_RESULTS=0:0\n");
|
||||||
|
fflush(stdout);
|
||||||
|
exit(1);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* main - Main routine
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
int main(int argc, char* argv[])
|
||||||
|
{
|
||||||
|
char c;
|
||||||
|
|
||||||
|
while ((c = getopt(argc,argv,"M:N:h")) != -1) {
|
||||||
|
switch(c) {
|
||||||
|
case 'M':
|
||||||
|
M = atoi(optarg);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case 'N':
|
||||||
|
N = atoi(optarg);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case 'h':
|
||||||
|
usage(argv);
|
||||||
|
exit(0);
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
usage(argv);
|
||||||
|
exit(1);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (M == 0 || N == 0) {
|
||||||
|
printf("Error: Missing required argument\n");
|
||||||
|
usage(argv);
|
||||||
|
exit(1);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (M > MAXN || N > MAXN) {
|
||||||
|
printf("Error: M or N exceeds %d\n", MAXN);
|
||||||
|
usage(argv);
|
||||||
|
exit(1);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Install SIGSEGV and SIGALRM handlers */
|
||||||
|
if (signal(SIGSEGV, sigsegv_handler) == SIG_ERR) {
|
||||||
|
fprintf(stderr, "Unable to install SIGALRM handler\n");
|
||||||
|
exit(1);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (signal(SIGALRM, sigalrm_handler) == SIG_ERR) {
|
||||||
|
fprintf(stderr, "Unable to install SIGALRM handler\n");
|
||||||
|
exit(1);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Time out and give up after a while */
|
||||||
|
alarm(120);
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Check the performance of the student's transpose function */
|
||||||
|
eval_perf(5, 1, 5);
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Emit the results for this particular test */
|
||||||
|
if (results.funcid == -1) {
|
||||||
|
printf("\nError: We could not find your transpose_submit() function\n");
|
||||||
|
printf("Error: Please ensure that description field is exactly \"%s\"\n",
|
||||||
|
SUBMIT_DESCRIPTION);
|
||||||
|
printf("\nTEST_TRANS_RESULTS=0:0\n");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else {
|
||||||
|
printf("\nSummary for official submission (func %d): correctness=%d misses=%d\n",
|
||||||
|
results.funcid, results.correct, results.misses);
|
||||||
|
printf("\nTEST_TRANS_RESULTS=%d:%d\n", results.correct, results.misses);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
107
cache/tracegen.c
vendored
Normal file
107
cache/tracegen.c
vendored
Normal file
@ -0,0 +1,107 @@
|
|||||||
|
/*
|
||||||
|
* tracegen.c - Running the binary tracegen with valgrind produces
|
||||||
|
* a memory trace of all of the registered transpose functions.
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* The beginning and end of each registered transpose function's trace
|
||||||
|
* is indicated by reading from "marker" addresses. These two marker
|
||||||
|
* addresses are recorded in file for later use.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
#include <stdlib.h>
|
||||||
|
#include <stdio.h>
|
||||||
|
#include <assert.h>
|
||||||
|
#include <unistd.h>
|
||||||
|
#include <getopt.h>
|
||||||
|
#include "cachelab.h"
|
||||||
|
#include <string.h>
|
||||||
|
|
||||||
|
/* External variables declared in cachelab.c */
|
||||||
|
extern trans_func_t func_list[MAX_TRANS_FUNCS];
|
||||||
|
extern int func_counter;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* External function from trans.c */
|
||||||
|
extern void registerFunctions();
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Markers used to bound trace regions of interest */
|
||||||
|
volatile char MARKER_START, MARKER_END;
|
||||||
|
|
||||||
|
static int A[256][256];
|
||||||
|
static int B[256][256];
|
||||||
|
static int M;
|
||||||
|
static int N;
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
int validate(int fn,int M, int N, int A[N][M], int B[M][N]) {
|
||||||
|
int C[M][N];
|
||||||
|
memset(C,0,sizeof(C));
|
||||||
|
correctTrans(M,N,A,C);
|
||||||
|
for(int i=0;i<M;i++) {
|
||||||
|
for(int j=0;j<N;j++) {
|
||||||
|
if(B[i][j]!=C[i][j]) {
|
||||||
|
printf("Validation failed on function %d! Expected %d but got %d at B[%d][%d]\n",fn,C[i][j],B[i][j],i,j);
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int main(int argc, char* argv[]){
|
||||||
|
int i;
|
||||||
|
|
||||||
|
char c;
|
||||||
|
int selectedFunc=-1;
|
||||||
|
while( (c=getopt(argc,argv,"M:N:F:")) != -1){
|
||||||
|
switch(c){
|
||||||
|
case 'M':
|
||||||
|
M = atoi(optarg);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case 'N':
|
||||||
|
N = atoi(optarg);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case 'F':
|
||||||
|
selectedFunc = atoi(optarg);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case '?':
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
printf("./tracegen failed to parse its options.\n");
|
||||||
|
exit(1);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Register transpose functions */
|
||||||
|
registerFunctions();
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Fill A with data */
|
||||||
|
initMatrix(M,N, A, B);
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Record marker addresses */
|
||||||
|
FILE* marker_fp = fopen(".marker","w");
|
||||||
|
assert(marker_fp);
|
||||||
|
fprintf(marker_fp, "%llx %llx",
|
||||||
|
(unsigned long long int) &MARKER_START,
|
||||||
|
(unsigned long long int) &MARKER_END );
|
||||||
|
fclose(marker_fp);
|
||||||
|
|
||||||
|
if (-1==selectedFunc) {
|
||||||
|
/* Invoke registered transpose functions */
|
||||||
|
for (i=0; i < func_counter; i++) {
|
||||||
|
MARKER_START = 33;
|
||||||
|
(*func_list[i].func_ptr)(M, N, A, B);
|
||||||
|
MARKER_END = 34;
|
||||||
|
if (!validate(i,M,N,A,B))
|
||||||
|
return i+1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
MARKER_START = 33;
|
||||||
|
(*func_list[selectedFunc].func_ptr)(M, N, A, B);
|
||||||
|
MARKER_END = 34;
|
||||||
|
if (!validate(selectedFunc,M,N,A,B))
|
||||||
|
return selectedFunc+1;
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
5
cache/traces/dave.trace
vendored
Normal file
5
cache/traces/dave.trace
vendored
Normal file
@ -0,0 +1,5 @@
|
|||||||
|
L 10,4
|
||||||
|
S 18,4
|
||||||
|
L 20,4
|
||||||
|
S 28,4
|
||||||
|
S 50,4
|
267988
cache/traces/long.trace
vendored
Normal file
267988
cache/traces/long.trace
vendored
Normal file
File diff suppressed because it is too large
Load Diff
596
cache/traces/trans.trace
vendored
Normal file
596
cache/traces/trans.trace
vendored
Normal file
@ -0,0 +1,596 @@
|
|||||||
|
S 00600aa0,1
|
||||||
|
I 004005b6,5
|
||||||
|
I 004005bb,5
|
||||||
|
I 004005c0,5
|
||||||
|
S 7ff000398,8
|
||||||
|
I 0040051e,1
|
||||||
|
S 7ff000390,8
|
||||||
|
I 0040051f,3
|
||||||
|
I 00400522,4
|
||||||
|
S 7ff000378,8
|
||||||
|
I 00400526,4
|
||||||
|
S 7ff000370,8
|
||||||
|
I 0040052a,7
|
||||||
|
S 7ff000384,4
|
||||||
|
I 00400531,2
|
||||||
|
I 00400581,4
|
||||||
|
L 7ff000384,4
|
||||||
|
I 00400585,2
|
||||||
|
I 00400533,7
|
||||||
|
S 7ff000388,4
|
||||||
|
I 0040053a,2
|
||||||
|
I 00400577,4
|
||||||
|
L 7ff000388,4
|
||||||
|
I 0040057b,2
|
||||||
|
I 0040053c,3
|
||||||
|
L 7ff000384,4
|
||||||
|
I 0040053f,2
|
||||||
|
I 00400541,4
|
||||||
|
I 00400545,3
|
||||||
|
I 00400548,4
|
||||||
|
L 7ff000378,8
|
||||||
|
I 0040054c,3
|
||||||
|
L 7ff000388,4
|
||||||
|
I 0040054f,2
|
||||||
|
I 00400551,3
|
||||||
|
L 00600a20,4
|
||||||
|
I 00400554,3
|
||||||
|
S 7ff00038c,4
|
||||||
|
I 00400557,3
|
||||||
|
L 7ff000388,4
|
||||||
|
I 0040055a,2
|
||||||
|
I 0040055c,4
|
||||||
|
I 00400560,3
|
||||||
|
I 00400563,4
|
||||||
|
L 7ff000370,8
|
||||||
|
I 00400567,3
|
||||||
|
L 7ff000384,4
|
||||||
|
I 0040056a,3
|
||||||
|
I 0040056d,3
|
||||||
|
L 7ff00038c,4
|
||||||
|
I 00400570,3
|
||||||
|
S 00600a60,4
|
||||||
|
I 00400573,4
|
||||||
|
M 7ff000388,4
|
||||||
|
I 00400577,4
|
||||||
|
L 7ff000388,4
|
||||||
|
I 0040057b,2
|
||||||
|
I 0040053c,3
|
||||||
|
L 7ff000384,4
|
||||||
|
I 0040053f,2
|
||||||
|
I 00400541,4
|
||||||
|
I 00400545,3
|
||||||
|
I 00400548,4
|
||||||
|
L 7ff000378,8
|
||||||
|
I 0040054c,3
|
||||||
|
L 7ff000388,4
|
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|
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M 7ff000388,4
|
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L 7ff000388,4
|
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I 0040057b,2
|
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|
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L 7ff000384,4
|
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I 0040053f,2
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I 00400541,4
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I 00400548,4
|
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L 7ff000378,8
|
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I 0040054c,3
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L 7ff000388,4
|
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I 0040054f,2
|
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I 00400551,3
|
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|
L 00600a48,4
|
||||||
|
I 00400554,3
|
||||||
|
S 7ff00038c,4
|
||||||
|
I 00400557,3
|
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|
L 7ff000388,4
|
||||||
|
I 0040055a,2
|
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I 0040055c,4
|
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I 00400560,3
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I 00400563,4
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L 7ff000370,8
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||||||
|
I 00400577,4
|
||||||
|
L 7ff000388,4
|
||||||
|
I 0040057b,2
|
||||||
|
I 0040053c,3
|
||||||
|
L 7ff000384,4
|
||||||
|
I 0040053f,2
|
||||||
|
I 00400541,4
|
||||||
|
I 00400545,3
|
||||||
|
I 00400548,4
|
||||||
|
L 7ff000378,8
|
||||||
|
I 0040054c,3
|
||||||
|
L 7ff000388,4
|
||||||
|
I 0040054f,2
|
||||||
|
I 00400551,3
|
||||||
|
L 00600a4c,4
|
||||||
|
I 00400554,3
|
||||||
|
S 7ff00038c,4
|
||||||
|
I 00400557,3
|
||||||
|
L 7ff000388,4
|
||||||
|
I 0040055a,2
|
||||||
|
I 0040055c,4
|
||||||
|
I 00400560,3
|
||||||
|
I 00400563,4
|
||||||
|
L 7ff000370,8
|
||||||
|
I 00400567,3
|
||||||
|
L 7ff000384,4
|
||||||
|
I 0040056a,3
|
||||||
|
I 0040056d,3
|
||||||
|
L 7ff00038c,4
|
||||||
|
I 00400570,3
|
||||||
|
S 00600a98,4
|
||||||
|
I 00400573,4
|
||||||
|
M 7ff000388,4
|
||||||
|
I 00400577,4
|
||||||
|
L 7ff000388,4
|
||||||
|
I 0040057b,2
|
||||||
|
I 0040057d,4
|
||||||
|
M 7ff000384,4
|
||||||
|
I 00400581,4
|
||||||
|
L 7ff000384,4
|
||||||
|
I 00400585,2
|
||||||
|
I 00400533,7
|
||||||
|
S 7ff000388,4
|
||||||
|
I 0040053a,2
|
||||||
|
I 00400577,4
|
||||||
|
L 7ff000388,4
|
||||||
|
I 0040057b,2
|
||||||
|
I 0040053c,3
|
||||||
|
L 7ff000384,4
|
||||||
|
I 0040053f,2
|
||||||
|
I 00400541,4
|
||||||
|
I 00400545,3
|
||||||
|
I 00400548,4
|
||||||
|
L 7ff000378,8
|
||||||
|
I 0040054c,3
|
||||||
|
L 7ff000388,4
|
||||||
|
I 0040054f,2
|
||||||
|
I 00400551,3
|
||||||
|
L 00600a50,4
|
||||||
|
I 00400554,3
|
||||||
|
S 7ff00038c,4
|
||||||
|
I 00400557,3
|
||||||
|
L 7ff000388,4
|
||||||
|
I 0040055a,2
|
||||||
|
I 0040055c,4
|
||||||
|
I 00400560,3
|
||||||
|
I 00400563,4
|
||||||
|
L 7ff000370,8
|
||||||
|
I 00400567,3
|
||||||
|
L 7ff000384,4
|
||||||
|
I 0040056a,3
|
||||||
|
I 0040056d,3
|
||||||
|
L 7ff00038c,4
|
||||||
|
I 00400570,3
|
||||||
|
S 00600a6c,4
|
||||||
|
I 00400573,4
|
||||||
|
M 7ff000388,4
|
||||||
|
I 00400577,4
|
||||||
|
L 7ff000388,4
|
||||||
|
I 0040057b,2
|
||||||
|
I 0040053c,3
|
||||||
|
L 7ff000384,4
|
||||||
|
I 0040053f,2
|
||||||
|
I 00400541,4
|
||||||
|
I 00400545,3
|
||||||
|
I 00400548,4
|
||||||
|
L 7ff000378,8
|
||||||
|
I 0040054c,3
|
||||||
|
L 7ff000388,4
|
||||||
|
I 0040054f,2
|
||||||
|
I 00400551,3
|
||||||
|
L 00600a54,4
|
||||||
|
I 00400554,3
|
||||||
|
S 7ff00038c,4
|
||||||
|
I 00400557,3
|
||||||
|
L 7ff000388,4
|
||||||
|
I 0040055a,2
|
||||||
|
I 0040055c,4
|
||||||
|
I 00400560,3
|
||||||
|
I 00400563,4
|
||||||
|
L 7ff000370,8
|
||||||
|
I 00400567,3
|
||||||
|
L 7ff000384,4
|
||||||
|
I 0040056a,3
|
||||||
|
I 0040056d,3
|
||||||
|
L 7ff00038c,4
|
||||||
|
I 00400570,3
|
||||||
|
S 00600a7c,4
|
||||||
|
I 00400573,4
|
||||||
|
M 7ff000388,4
|
||||||
|
I 00400577,4
|
||||||
|
L 7ff000388,4
|
||||||
|
I 0040057b,2
|
||||||
|
I 0040053c,3
|
||||||
|
L 7ff000384,4
|
||||||
|
I 0040053f,2
|
||||||
|
I 00400541,4
|
||||||
|
I 00400545,3
|
||||||
|
I 00400548,4
|
||||||
|
L 7ff000378,8
|
||||||
|
I 0040054c,3
|
||||||
|
L 7ff000388,4
|
||||||
|
I 0040054f,2
|
||||||
|
I 00400551,3
|
||||||
|
L 00600a58,4
|
||||||
|
I 00400554,3
|
||||||
|
S 7ff00038c,4
|
||||||
|
I 00400557,3
|
||||||
|
L 7ff000388,4
|
||||||
|
I 0040055a,2
|
||||||
|
I 0040055c,4
|
||||||
|
I 00400560,3
|
||||||
|
I 00400563,4
|
||||||
|
L 7ff000370,8
|
||||||
|
I 00400567,3
|
||||||
|
L 7ff000384,4
|
||||||
|
I 0040056a,3
|
||||||
|
I 0040056d,3
|
||||||
|
L 7ff00038c,4
|
||||||
|
I 00400570,3
|
||||||
|
S 00600a8c,4
|
||||||
|
I 00400573,4
|
||||||
|
M 7ff000388,4
|
||||||
|
I 00400577,4
|
||||||
|
L 7ff000388,4
|
||||||
|
I 0040057b,2
|
||||||
|
I 0040053c,3
|
||||||
|
L 7ff000384,4
|
||||||
|
I 0040053f,2
|
||||||
|
I 00400541,4
|
||||||
|
I 00400545,3
|
||||||
|
I 00400548,4
|
||||||
|
L 7ff000378,8
|
||||||
|
I 0040054c,3
|
||||||
|
L 7ff000388,4
|
||||||
|
I 0040054f,2
|
||||||
|
I 00400551,3
|
||||||
|
L 00600a5c,4
|
||||||
|
I 00400554,3
|
||||||
|
S 7ff00038c,4
|
||||||
|
I 00400557,3
|
||||||
|
L 7ff000388,4
|
||||||
|
I 0040055a,2
|
||||||
|
I 0040055c,4
|
||||||
|
I 00400560,3
|
||||||
|
I 00400563,4
|
||||||
|
L 7ff000370,8
|
||||||
|
I 00400567,3
|
||||||
|
L 7ff000384,4
|
||||||
|
I 0040056a,3
|
||||||
|
I 0040056d,3
|
||||||
|
L 7ff00038c,4
|
||||||
|
I 00400570,3
|
||||||
|
S 00600a9c,4
|
||||||
|
I 00400573,4
|
||||||
|
M 7ff000388,4
|
||||||
|
I 00400577,4
|
||||||
|
L 7ff000388,4
|
||||||
|
I 0040057b,2
|
||||||
|
I 0040057d,4
|
||||||
|
M 7ff000384,4
|
||||||
|
I 00400581,4
|
||||||
|
L 7ff000384,4
|
||||||
|
I 00400585,2
|
||||||
|
I 00400587,1
|
||||||
|
L 7ff000390,8
|
||||||
|
I 00400588,1
|
||||||
|
L 7ff000398,8
|
||||||
|
I 004005c5,7
|
||||||
|
L 00600aa0,1
|
7
cache/traces/yi.trace
vendored
Normal file
7
cache/traces/yi.trace
vendored
Normal file
@ -0,0 +1,7 @@
|
|||||||
|
L 10,1
|
||||||
|
M 20,1
|
||||||
|
L 22,1
|
||||||
|
S 18,1
|
||||||
|
L 110,1
|
||||||
|
L 210,1
|
||||||
|
M 12,1
|
16
cache/traces/yi2.trace
vendored
Normal file
16
cache/traces/yi2.trace
vendored
Normal file
@ -0,0 +1,16 @@
|
|||||||
|
L 0,1
|
||||||
|
L 1,1
|
||||||
|
L 2,1
|
||||||
|
L 3,1
|
||||||
|
S 4,1
|
||||||
|
L 5,1
|
||||||
|
S 6,1
|
||||||
|
L 7,1
|
||||||
|
S 8,1
|
||||||
|
L 9,1
|
||||||
|
S a,1
|
||||||
|
L b,1
|
||||||
|
S c,1
|
||||||
|
L d,1
|
||||||
|
S e,1
|
||||||
|
M f,1
|
84
cache/trans.c
vendored
Normal file
84
cache/trans.c
vendored
Normal file
@ -0,0 +1,84 @@
|
|||||||
|
/*
|
||||||
|
* trans.c - Matrix transpose B = A^T
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* Each transpose function must have a prototype of the form:
|
||||||
|
* void trans(int M, int N, int A[N][M], int B[M][N]);
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* A transpose function is evaluated by counting the number of misses
|
||||||
|
* on a 1KB direct mapped cache with a block size of 32 bytes.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
#include <stdio.h>
|
||||||
|
#include "cachelab.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
int is_transpose(int M, int N, int A[N][M], int B[M][N]);
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* transpose_submit - This is the solution transpose function that you
|
||||||
|
* will be graded on for Part B of the assignment. Do not change
|
||||||
|
* the description string "Transpose submission", as the driver
|
||||||
|
* searches for that string to identify the transpose function to
|
||||||
|
* be graded.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
char transpose_submit_desc[] = "Transpose submission";
|
||||||
|
void transpose_submit(int M, int N, int A[N][M], int B[M][N])
|
||||||
|
{
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* You can define additional transpose functions below. We've defined
|
||||||
|
* a simple one below to help you get started.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* trans - A simple baseline transpose function, not optimized for the cache.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
char trans_desc[] = "Simple row-wise scan transpose";
|
||||||
|
void trans(int M, int N, int A[N][M], int B[M][N])
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int i, j, tmp;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (i = 0; i < N; i++) {
|
||||||
|
for (j = 0; j < M; j++) {
|
||||||
|
tmp = A[i][j];
|
||||||
|
B[j][i] = tmp;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* registerFunctions - This function registers your transpose
|
||||||
|
* functions with the driver. At runtime, the driver will
|
||||||
|
* evaluate each of the registered functions and summarize their
|
||||||
|
* performance. This is a handy way to experiment with different
|
||||||
|
* transpose strategies.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
void registerFunctions()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
/* Register your solution function */
|
||||||
|
registerTransFunction(transpose_submit, transpose_submit_desc);
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Register any additional transpose functions */
|
||||||
|
registerTransFunction(trans, trans_desc);
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* is_transpose - This helper function checks if B is the transpose of
|
||||||
|
* A. You can check the correctness of your transpose by calling
|
||||||
|
* it before returning from the transpose function.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
int is_transpose(int M, int N, int A[N][M], int B[M][N])
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int i, j;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (i = 0; i < N; i++) {
|
||||||
|
for (j = 0; j < M; ++j) {
|
||||||
|
if (A[i][j] != B[j][i]) {
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
23
perf/Makefile
Normal file
23
perf/Makefile
Normal file
@ -0,0 +1,23 @@
|
|||||||
|
# Student's Makefile for the CS:APP Performance Lab
|
||||||
|
TEAM = bovik
|
||||||
|
VERSION = 1
|
||||||
|
HANDINDIR =
|
||||||
|
|
||||||
|
CC = gcc
|
||||||
|
CFLAGS = -Wall -O2 -m32
|
||||||
|
LIBS = -lm
|
||||||
|
|
||||||
|
OBJS = driver.o kernels.o fcyc.o clock.o
|
||||||
|
|
||||||
|
all: driver
|
||||||
|
|
||||||
|
driver: $(OBJS) fcyc.h clock.h defs.h config.h
|
||||||
|
$(CC) $(CFLAGS) $(OBJS) $(LIBS) -o driver
|
||||||
|
|
||||||
|
handin:
|
||||||
|
cp kernels.c $(HANDINDIR)/$(TEAM)-$(VERSION)-kernels.c
|
||||||
|
|
||||||
|
clean:
|
||||||
|
-rm -f $(OBJS) driver core *~ *.o
|
||||||
|
|
||||||
|
|
38
perf/README
Normal file
38
perf/README
Normal file
@ -0,0 +1,38 @@
|
|||||||
|
#####################################################################
|
||||||
|
# CS:APP Performance Lab
|
||||||
|
#
|
||||||
|
# Student's Source Files
|
||||||
|
#
|
||||||
|
# Copyright (c) 2002, R. Bryant and D. O'Hallaron, All rights reserved.
|
||||||
|
# May not be used, modified, or copied without permission.
|
||||||
|
#
|
||||||
|
######################################################################
|
||||||
|
|
||||||
|
This directory contains the files you will need for the CS:APP
|
||||||
|
Performance Lab.
|
||||||
|
|
||||||
|
kernels.c
|
||||||
|
This is the file you will be modifying and handing in.
|
||||||
|
|
||||||
|
#########################################
|
||||||
|
# You shouldn't modify any of these files
|
||||||
|
#########################################
|
||||||
|
driver.c
|
||||||
|
This is the driver that tests the performance of all
|
||||||
|
of the versions of the rotate and smooth kernels
|
||||||
|
in your kernels.c file.
|
||||||
|
|
||||||
|
config.h
|
||||||
|
This is a site-specific configuration file that was created by
|
||||||
|
your instructor for your system.
|
||||||
|
|
||||||
|
defs.h
|
||||||
|
Various definitions needed by kernels.c and driver.c
|
||||||
|
|
||||||
|
clock.{c,h}
|
||||||
|
fcyc.{c,h}
|
||||||
|
These contain timing routines that measure the performance of your
|
||||||
|
code with our k-best measurement scheme using IA32 cycle counters.
|
||||||
|
|
||||||
|
Makefile:
|
||||||
|
This is the makefile that builds the driver program.
|
242
perf/clock.c
Normal file
242
perf/clock.c
Normal file
@ -0,0 +1,242 @@
|
|||||||
|
#include <stdio.h>
|
||||||
|
#include <stdlib.h>
|
||||||
|
#include <unistd.h>
|
||||||
|
#include <sys/times.h>
|
||||||
|
#include "clock.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* Routines for using the cycle counter
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Detect whether running on Alpha */
|
||||||
|
#ifdef __alpha
|
||||||
|
#define IS_ALPHA 1
|
||||||
|
#else
|
||||||
|
#define IS_ALPHA 0
|
||||||
|
#endif
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Detect whether running on x86 */
|
||||||
|
#ifdef __i386__
|
||||||
|
#define IS_x86 1
|
||||||
|
#else
|
||||||
|
#define IS_x86 0
|
||||||
|
#endif
|
||||||
|
|
||||||
|
#if IS_ALPHA
|
||||||
|
/* Initialize the cycle counter */
|
||||||
|
static unsigned cyc_hi = 0;
|
||||||
|
static unsigned cyc_lo = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Use Alpha cycle timer to compute cycles. Then use
|
||||||
|
measured clock speed to compute seconds
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* counterRoutine is an array of Alpha instructions to access
|
||||||
|
* the Alpha's processor cycle counter. It uses the rpcc
|
||||||
|
* instruction to access the counter. This 64 bit register is
|
||||||
|
* divided into two parts. The lower 32 bits are the cycles
|
||||||
|
* used by the current process. The upper 32 bits are wall
|
||||||
|
* clock cycles. These instructions read the counter, and
|
||||||
|
* convert the lower 32 bits into an unsigned int - this is the
|
||||||
|
* user space counter value.
|
||||||
|
* NOTE: The counter has a very limited time span. With a
|
||||||
|
* 450MhZ clock the counter can time things for about 9
|
||||||
|
* seconds. */
|
||||||
|
static unsigned int counterRoutine[] =
|
||||||
|
{
|
||||||
|
0x601fc000u,
|
||||||
|
0x401f0000u,
|
||||||
|
0x6bfa8001u
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Cast the above instructions into a function. */
|
||||||
|
static unsigned int (*counter)(void)= (void *)counterRoutine;
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
void start_counter()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
/* Get cycle counter */
|
||||||
|
cyc_hi = 0;
|
||||||
|
cyc_lo = counter();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
double get_counter()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
unsigned ncyc_hi, ncyc_lo;
|
||||||
|
unsigned hi, lo, borrow;
|
||||||
|
double result;
|
||||||
|
ncyc_lo = counter();
|
||||||
|
ncyc_hi = 0;
|
||||||
|
lo = ncyc_lo - cyc_lo;
|
||||||
|
borrow = lo > ncyc_lo;
|
||||||
|
hi = ncyc_hi - cyc_hi - borrow;
|
||||||
|
result = (double) hi * (1 << 30) * 4 + lo;
|
||||||
|
if (result < 0) {
|
||||||
|
fprintf(stderr, "Error: Cycle counter returning negative value: %.0f\n", result);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return result;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
#endif /* Alpha */
|
||||||
|
|
||||||
|
#if IS_x86
|
||||||
|
/* $begin x86cyclecounter */
|
||||||
|
/* Initialize the cycle counter */
|
||||||
|
static unsigned cyc_hi = 0;
|
||||||
|
static unsigned cyc_lo = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Set *hi and *lo to the high and low order bits of the cycle counter.
|
||||||
|
Implementation requires assembly code to use the rdtsc instruction. */
|
||||||
|
void access_counter(unsigned *hi, unsigned *lo)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
asm("rdtsc; movl %%edx,%0; movl %%eax,%1" /* Read cycle counter */
|
||||||
|
: "=r" (*hi), "=r" (*lo) /* and move results to */
|
||||||
|
: /* No input */ /* the two outputs */
|
||||||
|
: "%edx", "%eax");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Record the current value of the cycle counter. */
|
||||||
|
void start_counter()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
access_counter(&cyc_hi, &cyc_lo);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Return the number of cycles since the last call to start_counter. */
|
||||||
|
double get_counter()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
unsigned ncyc_hi, ncyc_lo;
|
||||||
|
unsigned hi, lo, borrow;
|
||||||
|
double result;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Get cycle counter */
|
||||||
|
access_counter(&ncyc_hi, &ncyc_lo);
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Do double precision subtraction */
|
||||||
|
lo = ncyc_lo - cyc_lo;
|
||||||
|
borrow = lo > ncyc_lo;
|
||||||
|
hi = ncyc_hi - cyc_hi - borrow;
|
||||||
|
result = (double) hi * (1 << 30) * 4 + lo;
|
||||||
|
if (result < 0) {
|
||||||
|
fprintf(stderr, "Error: counter returns neg value: %.0f\n", result);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return result;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
/* $end x86cyclecounter */
|
||||||
|
#endif /* x86 */
|
||||||
|
|
||||||
|
double ovhd()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
/* Do it twice to eliminate cache effects */
|
||||||
|
int i;
|
||||||
|
double result;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (i = 0; i < 2; i++) {
|
||||||
|
start_counter();
|
||||||
|
result = get_counter();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return result;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* $begin mhz */
|
||||||
|
/* Estimate the clock rate by measuring the cycles that elapse */
|
||||||
|
/* while sleeping for sleeptime seconds */
|
||||||
|
double mhz_full(int verbose, int sleeptime)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
double rate;
|
||||||
|
|
||||||
|
start_counter();
|
||||||
|
sleep(sleeptime);
|
||||||
|
rate = get_counter() / (1e6*sleeptime);
|
||||||
|
if (verbose)
|
||||||
|
printf("Processor clock rate ~= %.1f MHz\n", rate);
|
||||||
|
return rate;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
/* $end mhz */
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Version using a default sleeptime */
|
||||||
|
double mhz(int verbose)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return mhz_full(verbose, 2);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/** Special counters that compensate for timer interrupt overhead */
|
||||||
|
|
||||||
|
static double cyc_per_tick = 0.0;
|
||||||
|
|
||||||
|
#define NEVENT 100
|
||||||
|
#define THRESHOLD 1000
|
||||||
|
#define RECORDTHRESH 3000
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Attempt to see how much time is used by timer interrupt */
|
||||||
|
static void callibrate(int verbose)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
double oldt;
|
||||||
|
struct tms t;
|
||||||
|
clock_t oldc;
|
||||||
|
int e = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
times(&t);
|
||||||
|
oldc = t.tms_utime;
|
||||||
|
start_counter();
|
||||||
|
oldt = get_counter();
|
||||||
|
while (e <NEVENT) {
|
||||||
|
double newt = get_counter();
|
||||||
|
|
||||||
|
if (newt-oldt >= THRESHOLD) {
|
||||||
|
clock_t newc;
|
||||||
|
times(&t);
|
||||||
|
newc = t.tms_utime;
|
||||||
|
if (newc > oldc) {
|
||||||
|
double cpt = (newt-oldt)/(newc-oldc);
|
||||||
|
if ((cyc_per_tick == 0.0 || cyc_per_tick > cpt) && cpt > RECORDTHRESH)
|
||||||
|
cyc_per_tick = cpt;
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
if (verbose)
|
||||||
|
printf("Saw event lasting %.0f cycles and %d ticks. Ratio = %f\n",
|
||||||
|
newt-oldt, (int) (newc-oldc), cpt);
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
e++;
|
||||||
|
oldc = newc;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
oldt = newt;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
/* ifdef added by Sanjit - 10/2001 */
|
||||||
|
#ifdef DEBUG
|
||||||
|
if (verbose)
|
||||||
|
printf("Setting cyc_per_tick to %f\n", cyc_per_tick);
|
||||||
|
#endif
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static clock_t start_tick = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
void start_comp_counter()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
struct tms t;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (cyc_per_tick == 0.0)
|
||||||
|
callibrate(1);
|
||||||
|
times(&t);
|
||||||
|
start_tick = t.tms_utime;
|
||||||
|
start_counter();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
double get_comp_counter()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
double time = get_counter();
|
||||||
|
double ctime;
|
||||||
|
struct tms t;
|
||||||
|
clock_t ticks;
|
||||||
|
|
||||||
|
times(&t);
|
||||||
|
ticks = t.tms_utime - start_tick;
|
||||||
|
ctime = time - ticks*cyc_per_tick;
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
printf("Measured %.0f cycles. Ticks = %d. Corrected %.0f cycles\n",
|
||||||
|
time, (int) ticks, ctime);
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
return ctime;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
22
perf/clock.h
Normal file
22
perf/clock.h
Normal file
@ -0,0 +1,22 @@
|
|||||||
|
/* Routines for using cycle counter */
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Start the counter */
|
||||||
|
void start_counter();
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Get # cycles since counter started */
|
||||||
|
double get_counter();
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Measure overhead for counter */
|
||||||
|
double ovhd();
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Determine clock rate of processor (using a default sleeptime) */
|
||||||
|
double mhz(int verbose);
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Determine clock rate of processor, having more control over accuracy */
|
||||||
|
double mhz_full(int verbose, int sleeptime);
|
||||||
|
|
||||||
|
/** Special counters that compensate for timer interrupt overhead */
|
||||||
|
|
||||||
|
void start_comp_counter();
|
||||||
|
|
||||||
|
double get_comp_counter();
|
32
perf/config.h
Normal file
32
perf/config.h
Normal file
@ -0,0 +1,32 @@
|
|||||||
|
/*********************************************************
|
||||||
|
* config.h - Configuration data for the driver.c program.
|
||||||
|
*********************************************************/
|
||||||
|
#ifndef _CONFIG_H_
|
||||||
|
#define _CONFIG_H_
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* CPEs for the baseline (naive) version of the rotate function that
|
||||||
|
* was handed out to the students. Rd is the measured CPE for a dxd
|
||||||
|
* image. Run the driver.c program on your system to get these
|
||||||
|
* numbers.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
#define R64 14.7
|
||||||
|
#define R128 40.1
|
||||||
|
#define R256 46.4
|
||||||
|
#define R512 65.9
|
||||||
|
#define R1024 94.5
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* CPEs for the baseline (naive) version of the smooth function that
|
||||||
|
* was handed out to the students. Sd is the measure CPE for a dxd
|
||||||
|
* image. Run the driver.c program on your system to get these
|
||||||
|
* numbers.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
#define S32 695
|
||||||
|
#define S64 698
|
||||||
|
#define S128 702
|
||||||
|
#define S256 717
|
||||||
|
#define S512 722
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
#endif /* _CONFIG_H_ */
|
38
perf/defs.h
Normal file
38
perf/defs.h
Normal file
@ -0,0 +1,38 @@
|
|||||||
|
/*
|
||||||
|
* driver.h - Various definitions for the Performance Lab.
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* DO NOT MODIFY ANYTHING IN THIS FILE
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
#ifndef _DEFS_H_
|
||||||
|
#define _DEFS_H_
|
||||||
|
|
||||||
|
#include <stdlib.h>
|
||||||
|
|
||||||
|
#define RIDX(i,j,n) ((i)*(n)+(j))
|
||||||
|
|
||||||
|
typedef struct {
|
||||||
|
char *team;
|
||||||
|
char *name1, *email1;
|
||||||
|
char *name2, *email2;
|
||||||
|
} team_t;
|
||||||
|
|
||||||
|
extern team_t team;
|
||||||
|
|
||||||
|
typedef struct {
|
||||||
|
unsigned short red;
|
||||||
|
unsigned short green;
|
||||||
|
unsigned short blue;
|
||||||
|
} pixel;
|
||||||
|
|
||||||
|
typedef void (*lab_test_func) (int, pixel*, pixel*);
|
||||||
|
|
||||||
|
void smooth(int, pixel *, pixel *);
|
||||||
|
void rotate(int, pixel *, pixel *);
|
||||||
|
|
||||||
|
void register_rotate_functions(void);
|
||||||
|
void register_smooth_functions(void);
|
||||||
|
void add_smooth_function(lab_test_func, char*);
|
||||||
|
void add_rotate_function(lab_test_func, char*);
|
||||||
|
|
||||||
|
#endif /* _DEFS_H_ */
|
||||||
|
|
752
perf/driver.c
Normal file
752
perf/driver.c
Normal file
@ -0,0 +1,752 @@
|
|||||||
|
/*******************************************************************
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* driver.c - Driver program for CS:APP Performance Lab
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* In kernels.c, students generate an arbitrary number of rotate and
|
||||||
|
* smooth test functions, which they then register with the driver
|
||||||
|
* program using the add_rotate_function() and add_smooth_function()
|
||||||
|
* functions.
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* The driver program runs and measures the registered test functions
|
||||||
|
* and reports their performance.
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* Copyright (c) 2002, R. Bryant and D. O'Hallaron, All rights
|
||||||
|
* reserved. May not be used, modified, or copied without permission.
|
||||||
|
*
|
||||||
|
********************************************************************/
|
||||||
|
|
||||||
|
#include <sys/time.h>
|
||||||
|
#include <stdio.h>
|
||||||
|
#include <stdlib.h>
|
||||||
|
#include <string.h>
|
||||||
|
#include <unistd.h>
|
||||||
|
#include <time.h>
|
||||||
|
#include <assert.h>
|
||||||
|
#include <math.h>
|
||||||
|
#include "fcyc.h"
|
||||||
|
#include "defs.h"
|
||||||
|
#include "config.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Team structure that identifies the students */
|
||||||
|
extern team_t team;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Keep track of a number of different test functions */
|
||||||
|
#define MAX_BENCHMARKS 100
|
||||||
|
#define DIM_CNT 5
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Misc constants */
|
||||||
|
#define BSIZE 32 /* cache block size in bytes */
|
||||||
|
#define MAX_DIM 1280 /* 1024 + 256 */
|
||||||
|
#define ODD_DIM 96 /* not a power of 2 */
|
||||||
|
|
||||||
|
/* fast versions of min and max */
|
||||||
|
#define min(a,b) (a < b ? a : b)
|
||||||
|
#define max(a,b) (a > b ? a : b)
|
||||||
|
|
||||||
|
/* This struct characterizes the results for one benchmark test */
|
||||||
|
typedef struct {
|
||||||
|
lab_test_func tfunct; /* The test function */
|
||||||
|
double cpes[DIM_CNT]; /* One CPE result for each dimension */
|
||||||
|
char *description; /* ASCII description of the test function */
|
||||||
|
unsigned short valid; /* The function is tested if this is non zero */
|
||||||
|
} bench_t;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* The range of image dimensions that we will be testing */
|
||||||
|
static int test_dim_rotate[] = {64, 128, 256, 512, 1024};
|
||||||
|
static int test_dim_smooth[] = {32, 64, 128, 256, 512};
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Baseline CPEs (see config.h) */
|
||||||
|
static double rotate_baseline_cpes[] = {R64, R128, R256, R512, R1024};
|
||||||
|
static double smooth_baseline_cpes[] = {S32, S64, S128, S256, S512};
|
||||||
|
|
||||||
|
/* These hold the results for all benchmarks */
|
||||||
|
static bench_t benchmarks_rotate[MAX_BENCHMARKS];
|
||||||
|
static bench_t benchmarks_smooth[MAX_BENCHMARKS];
|
||||||
|
|
||||||
|
/* These give the sizes of the above lists */
|
||||||
|
static int rotate_benchmark_count = 0;
|
||||||
|
static int smooth_benchmark_count = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* An image is a dimxdim matrix of pixels stored in a 1D array. The
|
||||||
|
* data array holds three images (the input original, a copy of the original,
|
||||||
|
* and the output result array. There is also an additional BSIZE bytes
|
||||||
|
* of padding for alignment to cache block boundaries.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
static pixel data[(3*MAX_DIM*MAX_DIM) + (BSIZE/sizeof(pixel))];
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Various image pointers */
|
||||||
|
static pixel *orig = NULL; /* original image */
|
||||||
|
static pixel *copy_of_orig = NULL; /* copy of original for checking result */
|
||||||
|
static pixel *result = NULL; /* result image */
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Keep track of the best rotate and smooth score for grading */
|
||||||
|
double rotate_maxmean = 0.0;
|
||||||
|
char *rotate_maxmean_desc = NULL;
|
||||||
|
|
||||||
|
double smooth_maxmean = 0.0;
|
||||||
|
char *smooth_maxmean_desc = NULL;
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
/******************** Functions begin *************************/
|
||||||
|
|
||||||
|
void add_smooth_function(lab_test_func f, char *description)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
benchmarks_smooth[smooth_benchmark_count].tfunct = f;
|
||||||
|
benchmarks_smooth[smooth_benchmark_count].description = description;
|
||||||
|
benchmarks_smooth[smooth_benchmark_count].valid = 0;
|
||||||
|
smooth_benchmark_count++;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
void add_rotate_function(lab_test_func f, char *description)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
benchmarks_rotate[rotate_benchmark_count].tfunct = f;
|
||||||
|
benchmarks_rotate[rotate_benchmark_count].description = description;
|
||||||
|
benchmarks_rotate[rotate_benchmark_count].valid = 0;
|
||||||
|
rotate_benchmark_count++;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* random_in_interval - Returns random integer in interval [low, high)
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
static int random_in_interval(int low, int high)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int size = high - low;
|
||||||
|
return (rand()% size) + low;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* create - creates a dimxdim image aligned to a BSIZE byte boundary
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
static void create(int dim)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int i, j;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Align the images to BSIZE byte boundaries */
|
||||||
|
orig = data;
|
||||||
|
while ((unsigned)orig % BSIZE)
|
||||||
|
orig = (pixel *)((char *)orig) + 1;
|
||||||
|
result = orig + dim*dim;
|
||||||
|
copy_of_orig = result + dim*dim;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (i = 0; i < dim; i++) {
|
||||||
|
for (j = 0; j < dim; j++) {
|
||||||
|
/* Original image initialized to random colors */
|
||||||
|
orig[RIDX(i,j,dim)].red = random_in_interval(0, 65536);
|
||||||
|
orig[RIDX(i,j,dim)].green = random_in_interval(0, 65536);
|
||||||
|
orig[RIDX(i,j,dim)].blue = random_in_interval(0, 65536);
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Copy of original image for checking result */
|
||||||
|
copy_of_orig[RIDX(i,j,dim)].red = orig[RIDX(i,j,dim)].red;
|
||||||
|
copy_of_orig[RIDX(i,j,dim)].green = orig[RIDX(i,j,dim)].green;
|
||||||
|
copy_of_orig[RIDX(i,j,dim)].blue = orig[RIDX(i,j,dim)].blue;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Result image initialized to all black */
|
||||||
|
result[RIDX(i,j,dim)].red = 0;
|
||||||
|
result[RIDX(i,j,dim)].green = 0;
|
||||||
|
result[RIDX(i,j,dim)].blue = 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* compare_pixels - Returns 1 if the two arguments don't have same RGB
|
||||||
|
* values, 0 o.w.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
static int compare_pixels(pixel p1, pixel p2)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return
|
||||||
|
(p1.red != p2.red) ||
|
||||||
|
(p1.green != p2.green) ||
|
||||||
|
(p1.blue != p2.blue);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Make sure the orig array is unchanged */
|
||||||
|
static int check_orig(int dim)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int i, j;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (i = 0; i < dim; i++)
|
||||||
|
for (j = 0; j < dim; j++)
|
||||||
|
if (compare_pixels(orig[RIDX(i,j,dim)], copy_of_orig[RIDX(i,j,dim)])) {
|
||||||
|
printf("\n");
|
||||||
|
printf("Error: Original image has been changed!\n");
|
||||||
|
return 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* check_rotate - Make sure the rotate actually works.
|
||||||
|
* The orig array should not have been tampered with!
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
static int check_rotate(int dim)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int err = 0;
|
||||||
|
int i, j;
|
||||||
|
int badi = 0;
|
||||||
|
int badj = 0;
|
||||||
|
pixel orig_bad, res_bad;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* return 1 if the original image has been changed */
|
||||||
|
if (check_orig(dim))
|
||||||
|
return 1;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (i = 0; i < dim; i++)
|
||||||
|
for (j = 0; j < dim; j++)
|
||||||
|
if (compare_pixels(orig[RIDX(i,j,dim)],
|
||||||
|
result[RIDX(dim-1-j,i,dim)])) {
|
||||||
|
err++;
|
||||||
|
badi = i;
|
||||||
|
badj = j;
|
||||||
|
orig_bad = orig[RIDX(i,j,dim)];
|
||||||
|
res_bad = result[RIDX(dim-1-j,i,dim)];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (err) {
|
||||||
|
printf("\n");
|
||||||
|
printf("ERROR: Dimension=%d, %d errors\n", dim, err);
|
||||||
|
printf("E.g., The following two pixels should have equal value:\n");
|
||||||
|
printf("src[%d][%d].{red,green,blue} = {%d,%d,%d}\n",
|
||||||
|
badi, badj, orig_bad.red, orig_bad.green, orig_bad.blue);
|
||||||
|
printf("dst[%d][%d].{red,green,blue} = {%d,%d,%d}\n",
|
||||||
|
(dim-1-badj), badi, res_bad.red, res_bad.green, res_bad.blue);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return err;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static pixel check_average(int dim, int i, int j, pixel *src) {
|
||||||
|
pixel result;
|
||||||
|
int num = 0;
|
||||||
|
int ii, jj;
|
||||||
|
int sum0, sum1, sum2;
|
||||||
|
int top_left_i, top_left_j;
|
||||||
|
int bottom_right_i, bottom_right_j;
|
||||||
|
|
||||||
|
top_left_i = max(i-1, 0);
|
||||||
|
top_left_j = max(j-1, 0);
|
||||||
|
bottom_right_i = min(i+1, dim-1);
|
||||||
|
bottom_right_j = min(j+1, dim-1);
|
||||||
|
|
||||||
|
sum0 = sum1 = sum2 = 0;
|
||||||
|
for(ii=top_left_i; ii <= bottom_right_i; ii++) {
|
||||||
|
for(jj=top_left_j; jj <= bottom_right_j; jj++) {
|
||||||
|
num++;
|
||||||
|
sum0 += (int) src[RIDX(ii,jj,dim)].red;
|
||||||
|
sum1 += (int) src[RIDX(ii,jj,dim)].green;
|
||||||
|
sum2 += (int) src[RIDX(ii,jj,dim)].blue;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
result.red = (unsigned short) (sum0/num);
|
||||||
|
result.green = (unsigned short) (sum1/num);
|
||||||
|
result.blue = (unsigned short) (sum2/num);
|
||||||
|
|
||||||
|
return result;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* check_smooth - Make sure the smooth function actually works. The
|
||||||
|
* orig array should not have been tampered with!
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
static int check_smooth(int dim) {
|
||||||
|
int err = 0;
|
||||||
|
int i, j;
|
||||||
|
int badi = 0;
|
||||||
|
int badj = 0;
|
||||||
|
pixel right, wrong;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* return 1 if original image has been changed */
|
||||||
|
if (check_orig(dim))
|
||||||
|
return 1;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (i = 0; i < dim; i++) {
|
||||||
|
for (j = 0; j < dim; j++) {
|
||||||
|
pixel smoothed = check_average(dim, i, j, orig);
|
||||||
|
if (compare_pixels(result[RIDX(i,j,dim)], smoothed)) {
|
||||||
|
err++;
|
||||||
|
badi = i;
|
||||||
|
badj = j;
|
||||||
|
wrong = result[RIDX(i,j,dim)];
|
||||||
|
right = smoothed;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (err) {
|
||||||
|
printf("\n");
|
||||||
|
printf("ERROR: Dimension=%d, %d errors\n", dim, err);
|
||||||
|
printf("E.g., \n");
|
||||||
|
printf("You have dst[%d][%d].{red,green,blue} = {%d,%d,%d}\n",
|
||||||
|
badi, badj, wrong.red, wrong.green, wrong.blue);
|
||||||
|
printf("It should be dst[%d][%d].{red,green,blue} = {%d,%d,%d}\n",
|
||||||
|
badi, badj, right.red, right.green, right.blue);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return err;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
void func_wrapper(void *arglist[])
|
||||||
|
{
|
||||||
|
pixel *src, *dst;
|
||||||
|
int mydim;
|
||||||
|
lab_test_func f;
|
||||||
|
|
||||||
|
f = (lab_test_func) arglist[0];
|
||||||
|
mydim = *((int *) arglist[1]);
|
||||||
|
src = (pixel *) arglist[2];
|
||||||
|
dst = (pixel *) arglist[3];
|
||||||
|
|
||||||
|
(*f)(mydim, src, dst);
|
||||||
|
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void run_rotate_benchmark(int idx, int dim)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
benchmarks_rotate[idx].tfunct(dim, orig, result);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void test_rotate(int bench_index)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int i;
|
||||||
|
int test_num;
|
||||||
|
char *description = benchmarks_rotate[bench_index].description;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (test_num = 0; test_num < DIM_CNT; test_num++) {
|
||||||
|
int dim;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Check for odd dimension */
|
||||||
|
create(ODD_DIM);
|
||||||
|
run_rotate_benchmark(bench_index, ODD_DIM);
|
||||||
|
if (check_rotate(ODD_DIM)) {
|
||||||
|
printf("Benchmark \"%s\" failed correctness check for dimension %d.\n",
|
||||||
|
benchmarks_rotate[bench_index].description, ODD_DIM);
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Create a test image of the required dimension */
|
||||||
|
dim = test_dim_rotate[test_num];
|
||||||
|
create(dim);
|
||||||
|
#ifdef DEBUG
|
||||||
|
printf("DEBUG: Running benchmark \"%s\"\n", benchmarks_rotate[bench_index].description);
|
||||||
|
#endif
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Check that the code works */
|
||||||
|
run_rotate_benchmark(bench_index, dim);
|
||||||
|
if (check_rotate(dim)) {
|
||||||
|
printf("Benchmark \"%s\" failed correctness check for dimension %d.\n",
|
||||||
|
benchmarks_rotate[bench_index].description, dim);
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Measure CPE */
|
||||||
|
{
|
||||||
|
double num_cycles, cpe;
|
||||||
|
int tmpdim = dim;
|
||||||
|
void *arglist[4];
|
||||||
|
double dimension = (double) dim;
|
||||||
|
double work = dimension*dimension;
|
||||||
|
#ifdef DEBUG
|
||||||
|
printf("DEBUG: dimension=%.1f\n",dimension);
|
||||||
|
printf("DEBUG: work=%.1f\n",work);
|
||||||
|
#endif
|
||||||
|
arglist[0] = (void *) benchmarks_rotate[bench_index].tfunct;
|
||||||
|
arglist[1] = (void *) &tmpdim;
|
||||||
|
arglist[2] = (void *) orig;
|
||||||
|
arglist[3] = (void *) result;
|
||||||
|
|
||||||
|
create(dim);
|
||||||
|
num_cycles = fcyc_v((test_funct_v)&func_wrapper, arglist);
|
||||||
|
cpe = num_cycles/work;
|
||||||
|
benchmarks_rotate[bench_index].cpes[test_num] = cpe;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* Print results as a table
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
printf("Rotate: Version = %s:\n", description);
|
||||||
|
printf("Dim\t");
|
||||||
|
for (i = 0; i < DIM_CNT; i++)
|
||||||
|
printf("\t%d", test_dim_rotate[i]);
|
||||||
|
printf("\tMean\n");
|
||||||
|
|
||||||
|
printf("Your CPEs");
|
||||||
|
for (i = 0; i < DIM_CNT; i++) {
|
||||||
|
printf("\t%.1f", benchmarks_rotate[bench_index].cpes[i]);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
printf("\n");
|
||||||
|
|
||||||
|
printf("Baseline CPEs");
|
||||||
|
for (i = 0; i < DIM_CNT; i++) {
|
||||||
|
printf("\t%.1f", rotate_baseline_cpes[i]);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
printf("\n");
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Compute Speedup */
|
||||||
|
{
|
||||||
|
double prod, ratio, mean;
|
||||||
|
prod = 1.0; /* Geometric mean */
|
||||||
|
printf("Speedup\t");
|
||||||
|
for (i = 0; i < DIM_CNT; i++) {
|
||||||
|
if (benchmarks_rotate[bench_index].cpes[i] > 0.0) {
|
||||||
|
ratio = rotate_baseline_cpes[i]/
|
||||||
|
benchmarks_rotate[bench_index].cpes[i];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else {
|
||||||
|
printf("Fatal Error: Non-positive CPE value...\n");
|
||||||
|
exit(EXIT_FAILURE);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
prod *= ratio;
|
||||||
|
printf("\t%.1f", ratio);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Geometric mean */
|
||||||
|
mean = pow(prod, 1.0/(double) DIM_CNT);
|
||||||
|
printf("\t%.1f", mean);
|
||||||
|
printf("\n\n");
|
||||||
|
if (mean > rotate_maxmean) {
|
||||||
|
rotate_maxmean = mean;
|
||||||
|
rotate_maxmean_desc = benchmarks_rotate[bench_index].description;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
#ifdef DEBUG
|
||||||
|
fflush(stdout);
|
||||||
|
#endif
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void run_smooth_benchmark(int idx, int dim)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
benchmarks_smooth[idx].tfunct(dim, orig, result);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void test_smooth(int bench_index)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int i;
|
||||||
|
int test_num;
|
||||||
|
char *description = benchmarks_smooth[bench_index].description;
|
||||||
|
|
||||||
|
for(test_num=0; test_num < DIM_CNT; test_num++) {
|
||||||
|
int dim;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Check correctness for odd (non power of two dimensions */
|
||||||
|
create(ODD_DIM);
|
||||||
|
run_smooth_benchmark(bench_index, ODD_DIM);
|
||||||
|
if (check_smooth(ODD_DIM)) {
|
||||||
|
printf("Benchmark \"%s\" failed correctness check for dimension %d.\n",
|
||||||
|
benchmarks_smooth[bench_index].description, ODD_DIM);
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Create a test image of the required dimension */
|
||||||
|
dim = test_dim_smooth[test_num];
|
||||||
|
create(dim);
|
||||||
|
|
||||||
|
#ifdef DEBUG
|
||||||
|
printf("DEBUG: Running benchmark \"%s\"\n", benchmarks_smooth[bench_index].description);
|
||||||
|
#endif
|
||||||
|
/* Check that the code works */
|
||||||
|
run_smooth_benchmark(bench_index, dim);
|
||||||
|
if (check_smooth(dim)) {
|
||||||
|
printf("Benchmark \"%s\" failed correctness check for dimension %d.\n",
|
||||||
|
benchmarks_smooth[bench_index].description, dim);
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Measure CPE */
|
||||||
|
{
|
||||||
|
double num_cycles, cpe;
|
||||||
|
int tmpdim = dim;
|
||||||
|
void *arglist[4];
|
||||||
|
double dimension = (double) dim;
|
||||||
|
double work = dimension*dimension;
|
||||||
|
#ifdef DEBUG
|
||||||
|
printf("DEBUG: dimension=%.1f\n",dimension);
|
||||||
|
printf("DEBUG: work=%.1f\n",work);
|
||||||
|
#endif
|
||||||
|
arglist[0] = (void *) benchmarks_smooth[bench_index].tfunct;
|
||||||
|
arglist[1] = (void *) &tmpdim;
|
||||||
|
arglist[2] = (void *) orig;
|
||||||
|
arglist[3] = (void *) result;
|
||||||
|
|
||||||
|
create(dim);
|
||||||
|
num_cycles = fcyc_v((test_funct_v)&func_wrapper, arglist);
|
||||||
|
cpe = num_cycles/work;
|
||||||
|
benchmarks_smooth[bench_index].cpes[test_num] = cpe;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Print results as a table */
|
||||||
|
printf("Smooth: Version = %s:\n", description);
|
||||||
|
printf("Dim\t");
|
||||||
|
for (i = 0; i < DIM_CNT; i++)
|
||||||
|
printf("\t%d", test_dim_smooth[i]);
|
||||||
|
printf("\tMean\n");
|
||||||
|
|
||||||
|
printf("Your CPEs");
|
||||||
|
for (i = 0; i < DIM_CNT; i++) {
|
||||||
|
printf("\t%.1f", benchmarks_smooth[bench_index].cpes[i]);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
printf("\n");
|
||||||
|
|
||||||
|
printf("Baseline CPEs");
|
||||||
|
for (i = 0; i < DIM_CNT; i++) {
|
||||||
|
printf("\t%.1f", smooth_baseline_cpes[i]);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
printf("\n");
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Compute speedup */
|
||||||
|
{
|
||||||
|
double prod, ratio, mean;
|
||||||
|
prod = 1.0; /* Geometric mean */
|
||||||
|
printf("Speedup\t");
|
||||||
|
for (i = 0; i < DIM_CNT; i++) {
|
||||||
|
if (benchmarks_smooth[bench_index].cpes[i] > 0.0) {
|
||||||
|
ratio = smooth_baseline_cpes[i]/
|
||||||
|
benchmarks_smooth[bench_index].cpes[i];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else {
|
||||||
|
printf("Fatal Error: Non-positive CPE value...\n");
|
||||||
|
exit(EXIT_FAILURE);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
prod *= ratio;
|
||||||
|
printf("\t%.1f", ratio);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
/* Geometric mean */
|
||||||
|
mean = pow(prod, 1.0/(double) DIM_CNT);
|
||||||
|
printf("\t%.1f", mean);
|
||||||
|
printf("\n\n");
|
||||||
|
if (mean > smooth_maxmean) {
|
||||||
|
smooth_maxmean = mean;
|
||||||
|
smooth_maxmean_desc = benchmarks_smooth[bench_index].description;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
void usage(char *progname)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
fprintf(stderr, "Usage: %s [-hqg] [-f <func_file>] [-d <dump_file>]\n", progname);
|
||||||
|
fprintf(stderr, "Options:\n");
|
||||||
|
fprintf(stderr, " -h Print this message\n");
|
||||||
|
fprintf(stderr, " -q Quit after dumping (use with -d )\n");
|
||||||
|
fprintf(stderr, " -g Autograder mode: checks only rotate() and smooth()\n");
|
||||||
|
fprintf(stderr, " -f <file> Get test function names from dump file <file>\n");
|
||||||
|
fprintf(stderr, " -d <file> Emit a dump file <file> for later use with -f\n");
|
||||||
|
exit(EXIT_FAILURE);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
int main(int argc, char *argv[])
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int i;
|
||||||
|
int quit_after_dump = 0;
|
||||||
|
int skip_teamname_check = 0;
|
||||||
|
int autograder = 0;
|
||||||
|
int seed = 1729;
|
||||||
|
char c = '0';
|
||||||
|
char *bench_func_file = NULL;
|
||||||
|
char *func_dump_file = NULL;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* register all the defined functions */
|
||||||
|
register_rotate_functions();
|
||||||
|
register_smooth_functions();
|
||||||
|
|
||||||
|
/* parse command line args */
|
||||||
|
while ((c = getopt(argc, argv, "tgqf:d:s:h")) != -1)
|
||||||
|
switch (c) {
|
||||||
|
|
||||||
|
case 't': /* skip team name check (hidden flag) */
|
||||||
|
skip_teamname_check = 1;
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
case 's': /* seed for random number generator (hidden flag) */
|
||||||
|
seed = atoi(optarg);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
case 'g': /* autograder mode (checks only rotate() and smooth()) */
|
||||||
|
autograder = 1;
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
case 'q':
|
||||||
|
quit_after_dump = 1;
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
case 'f': /* get names of benchmark functions from this file */
|
||||||
|
bench_func_file = strdup(optarg);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
case 'd': /* dump names of benchmark functions to this file */
|
||||||
|
func_dump_file = strdup(optarg);
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int i;
|
||||||
|
FILE *fp = fopen(func_dump_file, "w");
|
||||||
|
|
||||||
|
if (fp == NULL) {
|
||||||
|
printf("Can't open file %s\n",func_dump_file);
|
||||||
|
exit(-5);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
for(i = 0; i < rotate_benchmark_count; i++) {
|
||||||
|
fprintf(fp, "R:%s\n", benchmarks_rotate[i].description);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
for(i = 0; i < smooth_benchmark_count; i++) {
|
||||||
|
fprintf(fp, "S:%s\n", benchmarks_smooth[i].description);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
fclose(fp);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
|
||||||
|
case 'h': /* print help message */
|
||||||
|
usage(argv[0]);
|
||||||
|
|
||||||
|
default: /* unrecognized argument */
|
||||||
|
usage(argv[0]);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (quit_after_dump)
|
||||||
|
exit(EXIT_SUCCESS);
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Print team info */
|
||||||
|
if (!skip_teamname_check) {
|
||||||
|
if (strcmp("bovik", team.team) == 0) {
|
||||||
|
printf("%s: Please fill in the team struct in kernels.c.\n", argv[0]);
|
||||||
|
exit(1);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
printf("Teamname: %s\n", team.team);
|
||||||
|
printf("Member 1: %s\n", team.name1);
|
||||||
|
printf("Email 1: %s\n", team.email1);
|
||||||
|
if (*team.name2 || *team.email2) {
|
||||||
|
printf("Member 2: %s\n", team.name2);
|
||||||
|
printf("Email 2: %s\n", team.email2);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
printf("\n");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
srand(seed);
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* If we are running in autograder mode, we will only test
|
||||||
|
* the rotate() and bench() functions.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
if (autograder) {
|
||||||
|
rotate_benchmark_count = 1;
|
||||||
|
smooth_benchmark_count = 1;
|
||||||
|
|
||||||
|
benchmarks_rotate[0].tfunct = rotate;
|
||||||
|
benchmarks_rotate[0].description = "rotate() function";
|
||||||
|
benchmarks_rotate[0].valid = 1;
|
||||||
|
|
||||||
|
benchmarks_smooth[0].tfunct = smooth;
|
||||||
|
benchmarks_smooth[0].description = "smooth() function";
|
||||||
|
benchmarks_smooth[0].valid = 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* If the user specified a file name using -f, then use
|
||||||
|
* the file to determine the versions of rotate and smooth to test
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
else if (bench_func_file != NULL) {
|
||||||
|
char flag;
|
||||||
|
char func_line[256];
|
||||||
|
FILE *fp = fopen(bench_func_file, "r");
|
||||||
|
|
||||||
|
if (fp == NULL) {
|
||||||
|
printf("Can't open file %s\n",bench_func_file);
|
||||||
|
exit(-5);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
while(func_line == fgets(func_line, 256, fp)) {
|
||||||
|
char *func_name = func_line;
|
||||||
|
char **strptr = &func_name;
|
||||||
|
char *token = strsep(strptr, ":");
|
||||||
|
flag = token[0];
|
||||||
|
func_name = strsep(strptr, "\n");
|
||||||
|
#ifdef DEBUG
|
||||||
|
printf("Function Description is %s\n",func_name);
|
||||||
|
#endif
|
||||||
|
|
||||||
|
if (flag == 'R') {
|
||||||
|
for(i=0; i<rotate_benchmark_count; i++) {
|
||||||
|
if (strcmp(benchmarks_rotate[i].description, func_name) == 0)
|
||||||
|
benchmarks_rotate[i].valid = 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else if (flag == 'S') {
|
||||||
|
for(i=0; i<smooth_benchmark_count; i++) {
|
||||||
|
if (strcmp(benchmarks_smooth[i].description, func_name) == 0)
|
||||||
|
benchmarks_smooth[i].valid = 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fclose(fp);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* If the user didn't specify a dump file using -f, then
|
||||||
|
* test all of the functions
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
else { /* set all valid flags to 1 */
|
||||||
|
for (i = 0; i < rotate_benchmark_count; i++)
|
||||||
|
benchmarks_rotate[i].valid = 1;
|
||||||
|
for (i = 0; i < smooth_benchmark_count; i++)
|
||||||
|
benchmarks_smooth[i].valid = 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Set measurement (fcyc) parameters */
|
||||||
|
set_fcyc_cache_size(1 << 14); /* 16 KB cache size */
|
||||||
|
set_fcyc_clear_cache(1); /* clear the cache before each measurement */
|
||||||
|
set_fcyc_compensate(1); /* try to compensate for timer overhead */
|
||||||
|
|
||||||
|
for (i = 0; i < rotate_benchmark_count; i++) {
|
||||||
|
if (benchmarks_rotate[i].valid)
|
||||||
|
test_rotate(i);
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
for (i = 0; i < smooth_benchmark_count; i++) {
|
||||||
|
if (benchmarks_smooth[i].valid)
|
||||||
|
test_smooth(i);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
if (autograder) {
|
||||||
|
printf("\nbestscores:%.1f:%.1f:\n", rotate_maxmean, smooth_maxmean);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else {
|
||||||
|
printf("Summary of Your Best Scores:\n");
|
||||||
|
printf(" Rotate: %3.1f (%s)\n", rotate_maxmean, rotate_maxmean_desc);
|
||||||
|
printf(" Smooth: %3.1f (%s)\n", smooth_maxmean, smooth_maxmean_desc);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
270
perf/fcyc.c
Normal file
270
perf/fcyc.c
Normal file
@ -0,0 +1,270 @@
|
|||||||
|
/* Compute time used by function f */
|
||||||
|
#include <stdlib.h>
|
||||||
|
#include <sys/times.h>
|
||||||
|
#include <stdio.h>
|
||||||
|
|
||||||
|
#include "clock.h"
|
||||||
|
#include "fcyc.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
#define K 3
|
||||||
|
#define MAXSAMPLES 20
|
||||||
|
#define EPSILON 0.01
|
||||||
|
#define COMPENSATE 0
|
||||||
|
#define CLEAR_CACHE 0
|
||||||
|
#define CACHE_BYTES (1<<19)
|
||||||
|
#define CACHE_BLOCK 32
|
||||||
|
|
||||||
|
static int kbest = K;
|
||||||
|
static int compensate = COMPENSATE;
|
||||||
|
static int clear_cache = CLEAR_CACHE;
|
||||||
|
static int maxsamples = MAXSAMPLES;
|
||||||
|
static double epsilon = EPSILON;
|
||||||
|
static int cache_bytes = CACHE_BYTES;
|
||||||
|
static int cache_block = CACHE_BLOCK;
|
||||||
|
|
||||||
|
static int *cache_buf = NULL;
|
||||||
|
|
||||||
|
static double *values = NULL;
|
||||||
|
static int samplecount = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
#define KEEP_VALS 0
|
||||||
|
#define KEEP_SAMPLES 0
|
||||||
|
|
||||||
|
#if KEEP_SAMPLES
|
||||||
|
static double *samples = NULL;
|
||||||
|
#endif
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Start new sampling process */
|
||||||
|
static void init_sampler()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (values)
|
||||||
|
free(values);
|
||||||
|
values = calloc(kbest, sizeof(double));
|
||||||
|
#if KEEP_SAMPLES
|
||||||
|
if (samples)
|
||||||
|
free(samples);
|
||||||
|
/* Allocate extra for wraparound analysis */
|
||||||
|
samples = calloc(maxsamples+kbest, sizeof(double));
|
||||||
|
#endif
|
||||||
|
samplecount = 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Add new sample. */
|
||||||
|
static void add_sample(double val)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int pos = 0;
|
||||||
|
if (samplecount < kbest) {
|
||||||
|
pos = samplecount;
|
||||||
|
values[pos] = val;
|
||||||
|
} else if (val < values[kbest-1]) {
|
||||||
|
pos = kbest-1;
|
||||||
|
values[pos] = val;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
#if KEEP_SAMPLES
|
||||||
|
samples[samplecount] = val;
|
||||||
|
#endif
|
||||||
|
samplecount++;
|
||||||
|
/* Insertion sort */
|
||||||
|
while (pos > 0 && values[pos-1] > values[pos]) {
|
||||||
|
double temp = values[pos-1];
|
||||||
|
values[pos-1] = values[pos];
|
||||||
|
values[pos] = temp;
|
||||||
|
pos--;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Have kbest minimum measurements converged within epsilon? */
|
||||||
|
static int has_converged()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return
|
||||||
|
(samplecount >= kbest) &&
|
||||||
|
((1 + epsilon)*values[0] >= values[kbest-1]);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Code to clear cache */
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
static volatile int sink = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
static void clear()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int x = sink;
|
||||||
|
int *cptr, *cend;
|
||||||
|
int incr = cache_block/sizeof(int);
|
||||||
|
if (!cache_buf) {
|
||||||
|
cache_buf = malloc(cache_bytes);
|
||||||
|
if (!cache_buf) {
|
||||||
|
fprintf(stderr, "Fatal error. Malloc returned null when trying to clear cache\n");
|
||||||
|
exit(1);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
cptr = (int *) cache_buf;
|
||||||
|
cend = cptr + cache_bytes/sizeof(int);
|
||||||
|
while (cptr < cend) {
|
||||||
|
x += *cptr;
|
||||||
|
cptr += incr;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
sink = x;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
double fcyc(test_funct f, int *params)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
double result;
|
||||||
|
init_sampler();
|
||||||
|
if (compensate) {
|
||||||
|
do {
|
||||||
|
double cyc;
|
||||||
|
if (clear_cache)
|
||||||
|
clear();
|
||||||
|
start_comp_counter();
|
||||||
|
f(params);
|
||||||
|
cyc = get_comp_counter();
|
||||||
|
add_sample(cyc);
|
||||||
|
} while (!has_converged() && samplecount < maxsamples);
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
do {
|
||||||
|
double cyc;
|
||||||
|
if (clear_cache)
|
||||||
|
clear();
|
||||||
|
start_counter();
|
||||||
|
f(params);
|
||||||
|
cyc = get_counter();
|
||||||
|
add_sample(cyc);
|
||||||
|
} while (!has_converged() && samplecount < maxsamples);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
#ifdef DEBUG
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int i;
|
||||||
|
printf(" %d smallest values: [", kbest);
|
||||||
|
for (i = 0; i < kbest; i++)
|
||||||
|
printf("%.0f%s", values[i], i==kbest-1 ? "]\n" : ", ");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
#endif
|
||||||
|
result = values[0];
|
||||||
|
#if !KEEP_VALS
|
||||||
|
free(values);
|
||||||
|
values = NULL;
|
||||||
|
#endif
|
||||||
|
return result;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
/* A version of the above function added so as to pass arguments of
|
||||||
|
any type to the function
|
||||||
|
Added by Sanjit, Fall 2001
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
double fcyc_v(test_funct_v f, void *params[])
|
||||||
|
{
|
||||||
|
double result;
|
||||||
|
init_sampler();
|
||||||
|
if (compensate) {
|
||||||
|
do {
|
||||||
|
double cyc;
|
||||||
|
if (clear_cache)
|
||||||
|
clear();
|
||||||
|
start_comp_counter();
|
||||||
|
f(params);
|
||||||
|
cyc = get_comp_counter();
|
||||||
|
add_sample(cyc);
|
||||||
|
} while (!has_converged() && samplecount < maxsamples);
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
do {
|
||||||
|
double cyc;
|
||||||
|
if (clear_cache)
|
||||||
|
clear();
|
||||||
|
start_counter();
|
||||||
|
f(params);
|
||||||
|
cyc = get_counter();
|
||||||
|
add_sample(cyc);
|
||||||
|
} while (!has_converged() && samplecount < maxsamples);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
#ifdef DEBUG
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int i;
|
||||||
|
printf(" %d smallest values: [", kbest);
|
||||||
|
for (i = 0; i < kbest; i++)
|
||||||
|
printf("%.0f%s", values[i], i==kbest-1 ? "]\n" : ", ");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
#endif
|
||||||
|
result = values[0];
|
||||||
|
#if !KEEP_VALS
|
||||||
|
free(values);
|
||||||
|
values = NULL;
|
||||||
|
#endif
|
||||||
|
return result;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
/***********************************************************/
|
||||||
|
/* Set the various parameters used by measurement routines */
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
/* When set, will run code to clear cache before each measurement
|
||||||
|
Default = 0
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
void set_fcyc_clear_cache(int clear)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
clear_cache = clear;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Set size of cache to use when clearing cache
|
||||||
|
Default = 1<<19 (512KB)
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
void set_fcyc_cache_size(int bytes)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (bytes != cache_bytes) {
|
||||||
|
cache_bytes = bytes;
|
||||||
|
if (cache_buf) {
|
||||||
|
free(cache_buf);
|
||||||
|
cache_buf = NULL;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Set size of cache block
|
||||||
|
Default = 32
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
void set_fcyc_cache_block(int bytes) {
|
||||||
|
cache_block = bytes;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
/* When set, will attempt to compensate for timer interrupt overhead
|
||||||
|
Default = 0
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
void set_fcyc_compensate(int compensate_arg)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
compensate = compensate_arg;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Value of K in K-best
|
||||||
|
Default = 3
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
void set_fcyc_k(int k)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
kbest = k;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Maximum number of samples attempting to find K-best within some tolerance.
|
||||||
|
When exceeded, just return best sample found.
|
||||||
|
Default = 20
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
void set_fcyc_maxsamples(int maxsamples_arg)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
maxsamples = maxsamples_arg;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Tolerance required for K-best
|
||||||
|
Default = 0.01
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
void set_fcyc_epsilon(double epsilon_arg)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
epsilon = epsilon_arg;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
55
perf/fcyc.h
Normal file
55
perf/fcyc.h
Normal file
@ -0,0 +1,55 @@
|
|||||||
|
|
||||||
|
/* Fcyc measures the speed of any "test function." Such a function
|
||||||
|
is passed a list of integer parameters, which it may interpret
|
||||||
|
in any way it chooses.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
typedef void (*test_funct)(int *);
|
||||||
|
typedef void (*test_funct_v)(void *);
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Compute number of cycles used by function f on given set of parameters */
|
||||||
|
double fcyc(test_funct f, int* params);
|
||||||
|
double fcyc_v(test_funct_v f, void* params[]);
|
||||||
|
|
||||||
|
/***********************************************************/
|
||||||
|
/* Set the various parameters used by measurement routines */
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
/* When set, will run code to clear cache before each measurement
|
||||||
|
Default = 0
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
void set_fcyc_clear_cache(int clear);
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Set size of cache to use when clearing cache
|
||||||
|
Default = 1<<19 (512KB)
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
void set_fcyc_cache_size(int bytes);
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Set size of cache block
|
||||||
|
Default = 32
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
void set_fcyc_cache_block(int bytes);
|
||||||
|
|
||||||
|
/* When set, will attempt to compensate for timer interrupt overhead
|
||||||
|
Default = 0
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
void set_fcyc_compensate(int compensate);
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Value of K in K-best
|
||||||
|
Default = 3
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
void set_fcyc_k(int k);
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Maximum number of samples attempting to find K-best within some tolerance.
|
||||||
|
When exceeded, just return best sample found.
|
||||||
|
Default = 20
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
void set_fcyc_maxsamples(int maxsamples);
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Tolerance required for K-best
|
||||||
|
Default = 0.01
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
void set_fcyc_epsilon(double epsilon);
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
183
perf/kernels.c
Normal file
183
perf/kernels.c
Normal file
@ -0,0 +1,183 @@
|
|||||||
|
/********************************************************
|
||||||
|
* Kernels to be optimized for the CS:APP Performance Lab
|
||||||
|
********************************************************/
|
||||||
|
|
||||||
|
#include <stdio.h>
|
||||||
|
#include <stdlib.h>
|
||||||
|
#include "defs.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* Please fill in the following team struct
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
team_t team = {
|
||||||
|
"bovik", /* Team name */
|
||||||
|
|
||||||
|
"Harry Q. Bovik", /* First member full name */
|
||||||
|
"bovik@nowhere.edu", /* First member email address */
|
||||||
|
|
||||||
|
"", /* Second member full name (leave blank if none) */
|
||||||
|
"" /* Second member email addr (leave blank if none) */
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
/***************
|
||||||
|
* ROTATE KERNEL
|
||||||
|
***************/
|
||||||
|
|
||||||
|
/******************************************************
|
||||||
|
* Your different versions of the rotate kernel go here
|
||||||
|
******************************************************/
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* naive_rotate - The naive baseline version of rotate
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
char naive_rotate_descr[] = "naive_rotate: Naive baseline implementation";
|
||||||
|
void naive_rotate(int dim, pixel *src, pixel *dst)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int i, j;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (i = 0; i < dim; i++)
|
||||||
|
for (j = 0; j < dim; j++)
|
||||||
|
dst[RIDX(dim-1-j, i, dim)] = src[RIDX(i, j, dim)];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* rotate - Your current working version of rotate
|
||||||
|
* IMPORTANT: This is the version you will be graded on
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
char rotate_descr[] = "rotate: Current working version";
|
||||||
|
void rotate(int dim, pixel *src, pixel *dst)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
naive_rotate(dim, src, dst);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/*********************************************************************
|
||||||
|
* register_rotate_functions - Register all of your different versions
|
||||||
|
* of the rotate kernel with the driver by calling the
|
||||||
|
* add_rotate_function() for each test function. When you run the
|
||||||
|
* driver program, it will test and report the performance of each
|
||||||
|
* registered test function.
|
||||||
|
*********************************************************************/
|
||||||
|
|
||||||
|
void register_rotate_functions()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
add_rotate_function(&naive_rotate, naive_rotate_descr);
|
||||||
|
add_rotate_function(&rotate, rotate_descr);
|
||||||
|
/* ... Register additional test functions here */
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
/***************
|
||||||
|
* SMOOTH KERNEL
|
||||||
|
**************/
|
||||||
|
|
||||||
|
/***************************************************************
|
||||||
|
* Various typedefs and helper functions for the smooth function
|
||||||
|
* You may modify these any way you like.
|
||||||
|
**************************************************************/
|
||||||
|
|
||||||
|
/* A struct used to compute averaged pixel value */
|
||||||
|
typedef struct {
|
||||||
|
int red;
|
||||||
|
int green;
|
||||||
|
int blue;
|
||||||
|
int num;
|
||||||
|
} pixel_sum;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Compute min and max of two integers, respectively */
|
||||||
|
static int min(int a, int b) { return (a < b ? a : b); }
|
||||||
|
static int max(int a, int b) { return (a > b ? a : b); }
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* initialize_pixel_sum - Initializes all fields of sum to 0
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
static void initialize_pixel_sum(pixel_sum *sum)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
sum->red = sum->green = sum->blue = 0;
|
||||||
|
sum->num = 0;
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* accumulate_sum - Accumulates field values of p in corresponding
|
||||||
|
* fields of sum
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
static void accumulate_sum(pixel_sum *sum, pixel p)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
sum->red += (int) p.red;
|
||||||
|
sum->green += (int) p.green;
|
||||||
|
sum->blue += (int) p.blue;
|
||||||
|
sum->num++;
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* assign_sum_to_pixel - Computes averaged pixel value in current_pixel
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
static void assign_sum_to_pixel(pixel *current_pixel, pixel_sum sum)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
current_pixel->red = (unsigned short) (sum.red/sum.num);
|
||||||
|
current_pixel->green = (unsigned short) (sum.green/sum.num);
|
||||||
|
current_pixel->blue = (unsigned short) (sum.blue/sum.num);
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* avg - Returns averaged pixel value at (i,j)
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
static pixel avg(int dim, int i, int j, pixel *src)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int ii, jj;
|
||||||
|
pixel_sum sum;
|
||||||
|
pixel current_pixel;
|
||||||
|
|
||||||
|
initialize_pixel_sum(&sum);
|
||||||
|
for(ii = max(i-1, 0); ii <= min(i+1, dim-1); ii++)
|
||||||
|
for(jj = max(j-1, 0); jj <= min(j+1, dim-1); jj++)
|
||||||
|
accumulate_sum(&sum, src[RIDX(ii, jj, dim)]);
|
||||||
|
|
||||||
|
assign_sum_to_pixel(¤t_pixel, sum);
|
||||||
|
return current_pixel;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/******************************************************
|
||||||
|
* Your different versions of the smooth kernel go here
|
||||||
|
******************************************************/
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* naive_smooth - The naive baseline version of smooth
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
char naive_smooth_descr[] = "naive_smooth: Naive baseline implementation";
|
||||||
|
void naive_smooth(int dim, pixel *src, pixel *dst)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int i, j;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (i = 0; i < dim; i++)
|
||||||
|
for (j = 0; j < dim; j++)
|
||||||
|
dst[RIDX(i, j, dim)] = avg(dim, i, j, src);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* smooth - Your current working version of smooth.
|
||||||
|
* IMPORTANT: This is the version you will be graded on
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
char smooth_descr[] = "smooth: Current working version";
|
||||||
|
void smooth(int dim, pixel *src, pixel *dst)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
naive_smooth(dim, src, dst);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
/*********************************************************************
|
||||||
|
* register_smooth_functions - Register all of your different versions
|
||||||
|
* of the smooth kernel with the driver by calling the
|
||||||
|
* add_smooth_function() for each test function. When you run the
|
||||||
|
* driver program, it will test and report the performance of each
|
||||||
|
* registered test function.
|
||||||
|
*********************************************************************/
|
||||||
|
|
||||||
|
void register_smooth_functions() {
|
||||||
|
add_smooth_function(&smooth, smooth_descr);
|
||||||
|
add_smooth_function(&naive_smooth, naive_smooth_descr);
|
||||||
|
/* ... Register additional test functions here */
|
||||||
|
}
|
||||||
|
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