20135223何伟钦—第六章家庭作业

第六章作业

一、家庭作业6.36（20135203&&20135223）

（由于题6.36与6.35基本题型一样，只是高速缓存的数据字节不一样，我直接把6.35题目修改后作为6.36题目）

考虑下面的矩阵转置函数：

typedef	int array[4][4];
void transpose2(array dst,array src)
{
	int i,j;
	
	for(i=0;i<4;i++)
	{
		for(j=0;j<4;j++)
		{
			dst[i][j]=src[j][i];
		}
	}
}

假设这段代码运行在一台具有如下属性的机器上：

• sizeof（int）==4。
• 数组src从地址0开始，而数组dst从地址64开始（十进制）。
• 只有一个L1数据高速缓存，它是直接映射、直写、写分配的，块大小为16字节。
• 对于一个总大小为128数据字节的高速缓存，初始为空。
• 对src和dst数组的访问分别是读和写不命中的唯一来源。

对于每个row和col，指明对src[row][col]和dst[row][col]的访问是命中（h）还是不命中（m）。

分析：

（1）对于写分配的高速缓存，每次写不命中时，需要读取数据到高速缓存中。

该高速缓存只有 2 个组，src[0] src[2] 对应组 0,src[1] src[3] 对应组 1。

同理，dst[0] dst[2] 对应组 0,dst[1] dst[3] 对应组 1。

（2）缓存能完全容得下两个数组，所以只会出现冷不命中。

解答：

二、家庭作业6.46(20135223（2）&&20135215（2）)

解答：

void transpose(int *dst,int *src,int dim)
{
int i,j;
int im,jm;
for(i=0;i<dim-3;i+=4)
{
im = i*dim;
for(j=0;j<dim-3;j+=4)
{
jm = j*dim;

dst[jm+i]=src[im+j];
dst[jm+i+1]=src[im+dim+j];
dst[jm+i+2]=src[im+2*dim+j];
dst[jm+i+3]=src[im+3*dim+j];
dst[jm+dim+i]=src[im+j+1];
dst[jm+dim+i+1]=src[im+dim+j+1];
dst[jm+dim+i+2] =src[im+2*dim+j+1];
dst[jm+dim+i+3]=src[im+3*dim+j+1];
dst[jm+2*dim+i]=src[im+j+2];
dst[jm+2*dim+i+1]=src[im+dim+j+2];
dst[jm+2*dim+i+2]=src[im+2*dim+j+2];
dst[jm+2*dim+i+3]=src[im+3*dim+j+2];
dst[jm+3*dim+i]=src[im+dim+j+3];
dst[jm+3*dim+i+1]=src[im+dim+j+3];
dst[jm+3*dim+i+2]=src[im+2*dim+j+3];
dst[jm+3*dim+i+3]=src[im+3*dim+j+3];
}
}
for(;i<dim;i++)
for(;j<dim;j++)
dst[j*dim+i]=src[i*dim+j];
}

用10000*10000的数组测试（linux下需要取消stack的大小限制才运行这么大的数组）

书上的程序平均需要 9.301s

优化后评价需要 3.830秒