Синхронизируйте многопоточный FFTW, планирующий в коде, сгенерированном от блока MATLAB function

Этот пример показывает, как сгенерировать код, который синхронизирует многопоточный доступ к процессу планирования FFTW для вызовов библиотеки FFTW в коде, сгенерированном от блока MATLAB function.

Генератор кода производит вызовы библиотеки FFTW, когда все эти условия верны:

  • Блок MATLAB function вызывает один из этих functions:fft, fft2, fftn, ifft, ifft2 или ifftn.

  • Вы генерируете код C/C++ для модели, которая включает блок MATLAB function.

  • У вас есть доступ к установке библиотеки FFTW, версии 3.2 или позже.

  • Вы задаете установку библиотеки FFTW в классе коллбэка библиотеки FFT, который выводит от coder.fftw.StandaloneFFTW3Interface.

  • Вы устанавливаете параметр конфигурации Custom FFT library callback на имя класса коллбэка.

Если вы интегрируете код, который содержит вызовы FFTW с внешним кодом, который работает на нескольких потоках, то необходимо предотвратить параллельный доступ к процессу планирования FFTW. В вашем классе коллбэка библиотеки FFT реализуйте методы unlock и lock. Необходимо также обеспечить код С, который управляет блокировкой или взаимным исключением. Многие библиотеки, такие как OpenMP, pthreads, и библиотека стандарта C++ (C++ 11 и позже), обеспечивают блокировки. Этот пример показывает, как реализовать lock и методы unlock и обеспечить код С поддержки. Чтобы управлять блокировкой, этот пример пользуется библиотекой OpenMP.

Предпосылки

Прежде чем вы запустите, для основного рабочего процесса для генерации библиотеки FFTW призывает к быстрым преобразованиям Фурье в блоке MATLAB function, смотрите, Ускоряют Быстрые преобразования Фурье в Коде, Сгенерированном от блока MATLAB function (Simulink Coder).

Вы должны иметь:

  • Доступ к установленной библиотеке FFTW.

  • Компилятор, который поддерживает библиотеку OpenMP. Чтобы пользоваться различной библиотекой, такой как pthreads, изменяют код С поддержки соответственно.

Создайте модель с блоком MATLAB function, который вызывает функцию БПФ

  1. Создайте модель Simulink® и добавьте блок MATLAB Functon в него.

  2. Добавьте этот код в блок MATLAB function.

    function y  = mycustomfft()
    
    t = 0:1/50:10-1/50;
    x = sin(2*pi*15*t) + sin(2*pi*20*t);
    y = fft(x);
    for k = 1:100
        y = y + ifft(x+k);
    end
    

  3. Добавьте блок outport и соедините его с блоком MATLAB function.

Запишите код С поддержки

Запишите функции C, которые инициализируют, устанавливают и сбрасывают блокировку. Этот пример пользуется библиотекой OpenMP, чтобы управлять блокировкой. Для различной библиотеки измените код соответственно.

  • Создайте файл mylock.c, который содержит этот код С:

    #include "mylock.h"
    #include "omp.h"
    
    static omp_nest_lock_t lockVar;
    
    void mylock_initialize(void)
    {
        omp_init_nest_lock(&lockVar);
    }
    
    void mylock(void)
    {
        omp_set_nest_lock(&lockVar);
    }
    
    void myunlock(void)
    {
        omp_unset_nest_lock(&lockVar);
    }  

  • Создайте заголовочный файл mylock.h, который содержит:

    #ifndef MYLOCK_H
    #define MYLOCK_H
    
     void mylock_initialize(void);
     void mylock(void);
     void myunlock(void);
    
    #endif

Создайте класс коллбэка библиотеки БПФ

Запишите классу коллбэка БПФ myfftcb что:

  • Задает библиотеку FFTW.

  • lock реализаций и методы unlock, которые вызывают код С поддержки, чтобы управлять доступом к планированию FFTW.

Используйте этот класс в качестве шаблона. Замените fftwLocation на местоположение вашей установки библиотеки FFTW.

classdef myfftcb < coder.fftw.StandaloneFFTW3Interface
    
    methods (Static)
        function th = getNumThreads
            coder.inline('always');
            th = int32(coder.const(1));
        end
        
        function lock()
            coder.cinclude('mylock.h', 'InAllSourceFiles', true);
            coder.inline('always');
            coder.ceval('mylock');
        end
        
        function unlock()
            coder.cinclude('mylock.h', 'InAllSourceFiles', true);
            coder.inline('always');
            coder.ceval('myunlock');
        end
        
        function updateBuildInfo(buildInfo, ctx)
            fftwLocation = '\usr\lib\fftw';
            includePath = fullfile(fftwLocation, 'include');
            buildInfo.addIncludePaths(includePath);
            libPath = fullfile(fftwLocation, 'lib');
            
            %Double
            libName1 = 'libfftw3-3';
            [~, libExt] = ctx.getStdLibInfo();
            libName1 = [libName1 libExt];
            addLinkObjects(buildInfo, libName1, libPath, 1000, true, true);
            
            %Single
            libName2 = 'libfftw3f-3';
            [~, libExt] = ctx.getStdLibInfo();
            libName2 = [libName2 libExt];
            addLinkObjects(buildInfo, libName2, libPath, 1000, true, true);
            
        end
    end
end

Сконфигурируйте параметры генерации кода и создайте модель

  1. Сконфигурируйте генерацию кода, чтобы использовать класс коллбэка FFTW и код С, вызванный методами unlock и lock. Сконфигурируйте генерацию кода, чтобы сгенерировать вызов mylock_initialize в коде инициализации.

    В диалоговом окне Configuration Parameters:

    • Установите Custom FFT library callback на myfftcb.

    • В Code Generation > Custom Code, под Additional build information, устанавливает Source files на mylock.c.

    • В Code Generation > Custom Code, под Insert custom C code in generated, устанавливает Initialize function на mylock_initialize();.

  2. Создайте модель.

Смотрите также

Похожие темы

Внешние веб-сайты