Makiras / leisurely-matrix

A tiny optimization experiment for Software Performance Engineering.

软件系统的性能工程实验

性能示例

版本	实现	运行时间	相对上版本加速比	相对Python加速比	GFLOPS	%Peak
1	Python	16972.949575	1.000000	1.000000	0.000000	0.000000
2	Java8	432.705506	39.225176	39.225176	0.000000	0.000000
3	C	3287.045410	0.131640	5.163588	0.000000	0.000000
4	+循环顺序 ikj	152.977417	21.487128	110.998000	0.000000	0.000000
5	+编译优化 O3	54.958866	2.999000	308.830054	0.000000	0.000000
6	Cilk并行	1.548951	35.481346	10957.706001	0.000000	0.000000
7	+循环分块(32)	1.047338	1.478941	16205.799441	0.000000	0.000000
8	递归分治	0.905799	1.156259	18738.097055	0.000000	0.000000
9	+向量化	0.703191	1.288127	24137.040398	0.000000	0.000000
10	+AVX512	0.070781	9.934742	239795.278040	0.000000	0.000000
11	Intel MKL	0.230618	0.306919	73597.679170	0.000000	0.000000

// GFLOPS, %Peak TBD

上述实验环境

OS: CentOS Linux 8 x86_64 
Host: 2288H V5 Purley 
Kernel: 4.18.0-240.el8.x86_64 
Uptime: 1 day, 4 hours, 50 mins 
Packages: 1723 (rpm) 
Shell: zsh 5.5.1 
Terminal: make 
CPU: Intel Xeon Gold 6226R (64) @ 3.900GHz 
GPU: Intelligent Management system chip w/VGA support] 
Memory: 10767MiB / 257261MiB 

Python 3.6.8

openjdk version "1.8.0_312"
OpenJDK Runtime Environment (build 1.8.0_312-b07)
OpenJDK 64-Bit Server VM (build 25.312-b07, mixed mode)

clang version 10.0.1 (https://github.com/OpenCilk/opencilk-project 8435006eea5d32f9cf895a666496b89613e2cbc1)
Target: x86_64-unknown-linux-gnu
Thread model: posix
InstalledDir: /opt/OpenCilk-10.0.1-Linux/bin

Intel(R) oneAPI Math Kernel Library (oneMKL) Link Tool v6.3 help
/opt/intel/oneapi/mkl/2022.1.0/

如何使用

环境配置

Cilk

Link: https://github.com/OpenCilk/opencilk-project/releases/tag/opencilk/v1.0
Extract To: /opt/OpenCilk-10.0.1-Linux

If not installation is not in /opt, please modify the Makefile

Intel MKL (Part of Intel oneAPI)

Page: https://www.intel.com/content/www/us/en/developer/tools/oneapi/onemkl-download.html

• Plz Follow the installation guide to install Intel oneAPI.

If not installation is not in /opt/intel/oneapi/mkl/2022.1.0/, please modify the Makefile.

使用

希望同学们可以互帮互助，如果有问题可以在issue中提出，或者在群里讨论。

自行编译运行

0. 修改并填充代码中的空缺部分。
1. 参考Makefile中的编译命令，自行编译运行。所有 -D .* 宏均可直接在代码中修改，并在编译命令中删去。
2. mkl需要进入matrix_mkl目录 cmake . && camke --build . && ./matrix_mkl 编译运行。

使用现有Makefile

0. 依据指示修改Makefile中的依赖库路径（Ubuntu和CentOS大概率不用更改）。
1. 修改代码中的空缺部分。
2. make part_name 运行某部分代码（请注意依照代码中已有的宏填写循环及阈值参数）
3. make 运行所有测试

Tips:

1. make MSIZE=n 会将矩阵大小设置为n*n。可以使用128进行调试，1024或4096等进行结果生成。
2. make > log 将会把输出重定向到log文件中，方便查看结果。
3. make clean 会清除所有生成的文件。
4. make part_name 将会只运行你指定的修改部分，建议了解简单的Makefile语法。

可用的 part_name 有：

• python, java
• c_class ( include: c_raw, c_loop_order, c_optimizer )
• c_optimized ( include: cilk_class, cilk_super )
• cilk_class ( include: cilk cilk_block cilk_recu cilk_vec )
• cilk_super ( include: cilk_avx cilk_mkl )