Exponenta Banner

Операция Умножения матриц к ANSI/ISO C BLAS Замена Кода

Можно разработать заменяющую библиотеку кода для операций матрицы/матрицы и матрицы/векторного умножения с плавающей точкой с функциями умножения sgemm заданный в библиотеке MathWorks C BLAS. Пользуйтесь сторонней библиотекой C BLAS для замены и измените требования сборки в этом примере, чтобы указать на вашу библиотеку. Чтобы разработать заменяющую библиотеку кода используют или интерактивный или программируемый подход. Для получения дополнительной информации смотрите, Разрабатывают Заменяющую Библиотеку Кода.

В интерактивном режиме разработайте заменяющую библиотеку кода

  1. Откройте Code Replacement Tool (crtool) из командной строки MATLAB со следующей командой:

    >>crtool

  2. Составление таблицы.

    1. Из crtool контекстного меню выберите File> New Table.

    2. На правой панели назовите таблицу crl_table_cblas. Нажмите Apply.

  3. Создайте запись. Из crtool контекстного меню выберите File> New entry> CBlas Operation (Atlas).

  4. Создайте параметры записи. В Function выпадающий список выберите Multiply.

  5. Создайте концептуальное представление. Концептуальное представление описывает подпись функции, которую вы хотите заменить. В подразделе Conceptual function crtool задайте возвращаемый аргумент, y1, и входной параметр, u1 и u2 с Data Type сингла и Argument Type Матрицы.

  6. Создайте представление реализации. Представление реализации описывает подпись оптимизационной функции. В данном примере, чтобы указать, что аргументы реализации имеют тот же порядок и свойства в качестве концептуальных аргументов, установите флажок Make conceptual and implementation argument types the same. Установите BLAS level на 3(Vector).

    Задайте Name для заменяющей функции под Function prototype.

  7. Укажите информацию сборки. Кликните по вкладке Build Information, чтобы открыть панель Requirements сборки. Задайте файлы (источник, заголовок, объект), которого генератор кода требует для замены кода. В данном примере вы не должны указывать информацию сборки.

  8. Подтвердите и сохраните таблицу. Во вкладке Mapping Information нажмите Validate entry. В crtool контекстном меню выберите File> Save table> Save.

  9. Укажите заменяющую библиотеку кода. Регистрация создает библиотеку, состоявшую из таблиц, которые вы задаете. Выберите File> Generate registration file. В Сгенерировать регистрационном диалоговом окне файла заполните эти поля:

    Чтобы пользоваться вашей заменяющей библиотекой кода, обновите свой текущий сеанс работы с MATLAB с командой:

    >>sl_refresh_customizations

  10. Проверьте заменяющую библиотеку кода. Из командной строки MATLAB откройте библиотеку при помощи Code Replacement Viewer и проверьте, что таблица и запись правильно заданы. Для получения дополнительной информации смотрите, Проверяют Заменяющую Библиотеку Кода. Сконфигурируйте свою модель, чтобы пользоваться заменяющей библиотекой кода, сгенерировать код и проверить, что замена происходит как ожидалось. Если неожиданное поведение происходит, исследуйте журналы удачи и неудачи, чтобы диагностировать проблемы.

Программно разработайте заменяющую библиотеку кода

  1. Откройте программируемый интерфейс в меню MATLAB путем выбора New> Function.

  2. Составление таблицы.

    1. Создайте функцию, чтобы вызвать вашу заменяющую таблицу библиотеки кода. Функция не должна иметь аргументов и возвращать объект таблицы.

    2. Создайте объект таблицы путем вызова RTW.TflTable.

    function hTable = crl_table_cblas
% Create a function to call the code replacement library table 

%% Create a table object
hTable = RTW.TflTable;

  3. Создайте запись. Поскольку этот пример заменяет функцию, создайте заменяющую запись кода в своей таблице путем вызывания функции записи RTW.TflCBlasEntryGenerator.

    function hTable = crl_table_cblas
% Create a code replacement library table 

%% Create a table object
hTable = RTW.TflTable;

%% Create an entry
%%%%%%%%%%%% Define library path Cblas library file%%%%%%%%%%%%%%%%%%

LibPath = fullfile('<Specify the path of your cblas library>');

if ispc
    libExt = 'lib';
elseif ismac
    libExt = 'dylib';
else
    libExt = 'so';
end


% Create table entry for dgemm32
hEntry = RTW.TflCBlasEntryGenerator;

  4. Создайте параметры записи. Поскольку это, примеры заменяют функцию, создают параметры записи путем вызывания функции setTflCFunctionEntryParameters.

    function hTable = crl_table_cblas
% Create a code replacement library table 

%% Create a table object
hTable = RTW.TflTable;

%% Create an entry
%%%%%%%%%%%% Define library path Cblas library file%%%%%%%%%%%%%%%%%%

LibPath = fullfile('<Specify the path of your cblas library>');

if ispc
    libExt = 'lib';
elseif ismac
    libExt = 'dylib';
else
    libExt = 'so';
end


% Create table entry for dgemm32
hEntry = RTW.TflCBlasEntryGenerator;

%% Create entry parameters
hEntry.setTflCOperationEntryParameters( ...
    'Key', 'RTW_OP_MUL', ...
    'Priority', 100, ...
    'ImplementationName', 'cblas_sgemm', ...
    'ImplementationSourceFile', 'ccblas.c', ...
    'ImplementationHeaderFile', 'ccblas.h', ...
    'AdditionalIncludePaths',   {LibPath}, ...
    'AdditionalLinkObjs',       {['libcblas' libExt]}, ...
    'AdditionalLinkFlags',        {'-lgfortran'},...
    'SideEffects', true);

  5. Создайте концептуальное представление. Концептуальное представление описывает подпись функции, которую вы хотите заменить. Чтобы явным образом задать свойства аргумента, вызовите функцию createAndAddConceptualArg. Чтобы задать матричный аргумент в вызове функции, используйте класс аргумента RTW.TflArgMatrix и задайте базовый тип и размерности, для которых аргумент допустим. Этот тип записи таблицы поддерживает область значений размерностей, заданных в format [Dim1Min Dim2Min ... DimNMin; Dim1Max Dim2Max ... DimNMax]. Например, [2 2; inf inf] означает двумерную матрицу размера 2x2 или больше.

    function hTable = crl_table_cblas
% Create a code replacement library table 

%% Create a table object
hTable = RTW.TflTable;

%% Create an entry
%%%%%%%%%%%% Define library path Cblas library file%%%%%%%%%%%%%%%%%%

LibPath = fullfile('<Specify the path of your cblas library>');

if ispc
    libExt = 'lib';
elseif ismac
    libExt = 'dylib';
else
    libExt = 'so';
end


% Create table entry for dgemm32
hEntry = RTW.TflCBlasEntryGenerator;

%% Create entry parameters
hEntry.setTflCOperationEntryParameters( ...
    'Key', 'RTW_OP_MUL', ...
    'Priority', 100, ...
    'ImplementationName', 'cblas_sgemm', ...
    'ImplementationSourceFile', 'ccblas.c', ...
    'ImplementationHeaderFile', 'ccblas.h', ...
    'AdditionalIncludePaths',   {LibPath}, ...
    'AdditionalLinkObjs',       {['libcblas' libExt]}, ...
    'AdditionalLinkFlags',      {'-lgfortran'},...
    'SideEffects', true);

%% Create the conceptual representation
arg = RTW.TflArgMatrix('y1', 'RTW_IO_OUTPUT',  'single');
arg.DimRange = [2 2; Inf Inf];
hEnt.addConceptualArg(arg);

arg = RTW.TflArgMatrix('u1', 'RTW_IO_INPUT',  'single');
arg.DimRange = [2 1; Inf Inf];
hEnt.addConceptualArg(arg);

arg = RTW.TflArgMatrix('u2', 'RTW_IO_INPUT',  'single');
arg.DimRange = [1 2; Inf Inf];
hEnt.addConceptualArg(arg);

  6. Создайте представление реализации. Представление реализации описывает подпись оптимизационной функции. Чтобы указать, что аргументы реализации имеют тот же порядок и свойства в качестве концептуальных аргументов, вызовите функцию getTflArgFromString. Пример кода конфигурирует специальные аргументы реализации, которые требуются для dgemm и dgemv функциональные замены. Удобные методы setReturn и addArgument задайте, является ли аргумент возвращаемым значением или аргументом и добавляет аргумент в массив записи аргументов реализации. Добавьте полную запись в таблицу путем вызывания функции addEntry.

    function hTable = crl_table_cblas
% Create a code replacement library table 

%% Create a table object
hTable = RTW.TflTable;

%% Create an entry
%%%%%%%%%%%% Define library path Cblas library file%%%%%%%%%%%%%%%%%%

LibPath = fullfile('<Specify the path of your cblas library>');

if ispc
    libExt = 'lib';
elseif ismac
    libExt = 'dylib';
else
    libExt = 'so';
end


% Create table entry for dgemm32
hEntry = RTW.TflCBlasEntryGenerator;

%% Create entry parameters
hEntry.setTflCOperationEntryParameters( ...
    'Key', 'RTW_OP_MUL', ...
    'Priority', 100, ...
    'ImplementationName', 'cblas_sgemm', ...
    'ImplementationSourceFile', 'ccblas.c', ...
    'ImplementationHeaderFile', 'ccblas.h', ...
    'AdditionalIncludePaths',   {LibPath}, ...
    'AdditionalLinkObjs',       {['libcblas' libExt]}, ...
    'AdditionalLinkFlags',      {'-lgfortran'},...
    'SideEffects', true);

%% Create the conceptual representation

arg = RTW.TflArgMatrix('y1', 'RTW_IO_OUTPUT',  'single');
arg.DimRange = [2 2; Inf Inf];
hEnt.addConceptualArg(arg);

arg = RTW.TflArgMatrix('u1', 'RTW_IO_INPUT',  'single');
arg.DimRange = [2 1; Inf Inf];
hEnt.addConceptualArg(arg);

arg = RTW.TflArgMatrix('u2', 'RTW_IO_INPUT',  'single');
arg.DimRange = [1 2; Inf Inf];
hEnt.addConceptualArg(arg);

%% Create the Implementation Representation
% Using RTW.TflCBlasEntryGenerator for sgemm requires the following
% implementation signature:
%
% void no_name( const integer ORDER, const integer TRANSA, const integer TRANSB, 
% const integer M, const integer N, const integer K, const double ALPHA, 
% const double* u1, const integer LDA, const double* u2, const integer LDB, 
% const double BETA, double* y1, const integer LDC );
%
% When a match occurs, the code generator computes the
% values for M, N, K, LDA, LDB, and LDC and inserts them into the
% generated code. TRANSA and TRANSB are set to 'N'.

% Specify replacement function signature
arg = hEntry.getTflArgFromString('y2','void');
arg.IOType = 'RTW_IO_OUTPUT';
hEntry.Implementation.setReturn(arg); 

arg = hEntry.getTflArgFromString('ORDER','integer',102.000000000000000);
arg.Type.ReadOnly = true;
hEntry.Implementation.addArgument(arg);

arg = hEntry.getTflArgFromString('TRANSA','integer',111.000000000000000);
arg.Type.ReadOnly = true;
hEntry.Implementation.addArgument(arg);

arg = hEntry.getTflArgFromString('TRANSB','integer',111.000000000000000);
arg.Type.ReadOnly = true;
hEntry.Implementation.addArgument(arg);

arg = hEntry.getTflArgFromString('M','integer',0.000000000000000);
arg.Type.ReadOnly = true;
hEntry.Implementation.addArgument(arg);

arg = hEntry.getTflArgFromString('N','integer',0.000000000000000);
arg.Type.ReadOnly = true;
hEntry.Implementation.addArgument(arg);

arg = hEntry.getTflArgFromString('K','integer',0.000000000000000);
arg.Type.ReadOnly = true;
hEntry.Implementation.addArgument(arg);

arg = hEntry.getTflArgFromString('ALPHA','double',1.000000000000000);
arg.Type.ReadOnly = true;
hEntry.Implementation.addArgument(arg);

arg = hEntry.getTflArgFromString('u1','single*');
arg.Type.BaseType.ReadOnly = true;
hEntry.Implementation.addArgument(arg);

arg = hEntry.getTflArgFromString('LDA','integer',0.000000000000000);
arg.Type.ReadOnly = true;
hEntry.Implementation.addArgument(arg);

arg = hEntry.getTflArgFromString('u2','single*');
arg.Type.BaseType.ReadOnly = true;
hEntry.Implementation.addArgument(arg);

arg = hEntry.getTflArgFromString('LDB','integer',0.000000000000000);
arg.Type.ReadOnly = true;
hEntry.Implementation.addArgument(arg);

arg = hEntry.getTflArgFromString('BETA','double',0.000000000000000);
arg.Type.ReadOnly = true;
hEntry.Implementation.addArgument(arg);

arg = hEntry.getTflArgFromString('y1','single*');
arg.IOType = 'RTW_IO_OUTPUT';
hEntry.Implementation.addArgument(arg);

arg = hEntry.getTflArgFromString('LDC','integer',0.000000000000000);
arg.Type.ReadOnly = true;
hEntry.Implementation.addArgument(arg);


%% Add the entry to the table
addEntry(hTable, hEntry);

  7. Укажите информацию сборки. В параметрах записи задайте файлы (заголовок, источник, объект), в котором генератор кода нужен для замены кода. В данном примере создайте информацию, не требуется.

  8. Подтвердите и сохраните файл настройки. В меню MATLAB сохраните этот файл настройки путем выбора File> Save. Из командной строки подтвердите заменяющую таблицу библиотеки кода путем вызова его:

    >> hTable = crl_table_cblas

  9. Укажите заменяющую библиотеку кода. Регистрация создает заменяющую библиотеку кода путем определения имени библиотеки, заменяющих таблиц кода и другой информации. Создайте регистрационный файл с этими техническими требованиями:

    function rtwTargetInfo(cm)
 
cm.registerTargetInfo(@loc_register_crl);
end
 
function this = loc_register_crl 
 
this(1) = RTW.TflRegistry; 
this(1).Name = 'CRL for matrix multiplication for Mathworks CBlas code’;
this(1).TableList = {'crl_table_cblas.m'}; % table created in this example
this(1).TargetHWDeviceType = {'*'};
this(1).Description = 'Example code replacement library';

end

    Чтобы пользоваться вашей заменяющей библиотекой кода, обновите свой текущий сеанс работы с MATLAB с командой:

    >>sl_refresh_customizations

  10. Проверьте заменяющую библиотеку кода. Из командной строки MATLAB откройте библиотеку при помощи Code Replacement Viewer и проверьте, что таблица и запись правильно заданы. Для получения дополнительной информации смотрите, Проверяют Заменяющую Библиотеку Кода. Сконфигурируйте свою модель, чтобы пользоваться заменяющей библиотекой кода, сгенерировать код и проверить, что замена происходит как ожидалось. Если неожиданное поведение происходит, исследуйте журналы удачи и неудачи, чтобы диагностировать проблемы.

Похожие темы

Документация Embedded Coder

Поддержка