Маленькая операция над матрицей к замене процессора кода

В этом примере показано, как разработать заменяющую библиотеку кода, чтобы оптимизировать эффективность нескалярных маленьких операций над матрицей со специфичными для процессора встроенными функциями путем предоставления информации о том, как задать замену кода для a addition оператор. 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

Откройте Code Replacement Tool (crtool) из командной строки MATLAB со следующей командой:
```
>>crtool
```
Составление таблицы.
1. Из crtool контекстного меню выберите File> New Table.
2. На правой панели назовите таблицу crl_table_small_matrix. Нажмите Apply.
Создайте запись. Из crtool контекстного меню выберите File> New entry> Math Operation.
Создайте параметры записи. В Function выпадающий список выберите Addition. Информация об алгоритме появляется в crtool. В данном примере выберите параметр к Cast before operation.
Создайте концептуальное представление. Концептуальное представление описывает подпись функции, которую вы хотите заменить. В подразделе Conceptual function crtool задайте возвращаемый аргумент, y1, с Data Type double и Argument Type Matrix, входной параметр, u1 с Data Type double и Argument Type Matrix и входной параметр, u2 с Data Type double и Argument Type Matrix.
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. Задайте возвращаемый аргумент y1, u1 и u2, с Data Type double и выберите диалоговое окно Pointer.
Задайте Name для заменяющей функции под Function prototype.
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.
Подтвердите и сохраните таблицу. Во вкладке Mapping Information нажмите Validate entry. В crtool контекстном меню выберите File> Save table> Save.
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
```
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

Откройте программируемый интерфейс в меню MATLAB путем выбора New> Function.
Составление таблицы.
1. Создайте функцию с именем вашей заменяющей таблицы библиотеки кода, которая не имеет аргументов и возвращает объект таблицы. Можно использовать эту функцию, чтобы вызвать заменяющую таблицу библиотеки кода.
2. Создайте объект таблицы путем вызова RTW.TflTable.
```
function hTable = crl_table_small_matrix_operator()
% Create a function to call the code replacement library table 

%% Create a table object
hTable = RTW.TflTable;
LibPath= fullfile(matlabroot,'examples','coder');
```

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

function hTable = crl_table_small_matrix_operator()
% Create a function to call the code replacement library table 

%% Create a table object
hTable = RTW.TflTable;
LibPath= fullfile(matlabroot,'examples','coder');

%% Create an entry
hEntry = RTW.TflCOperationEntry;

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

function hTable = crl_table_small_matrix_operator()
% Create a function to call the code replacement library table 

%% Create a table object
hTable = RTW.TflTable;
LibPath= fullfile(matlabroot,'examples','coder');

%% Create an entry
hEntry = RTW.TflCOperationEntry;

%% Create entry parameters
hEntry.setTflCOperationEntryParameters(...
     'Key',                      'RTW_OP_ADD', ...
     'Priority',                 30, ...
     'SaturationMode',           'RTW_WRAP_ON_OVERFLOW', ...
     'ImplementationName',       'matrix_sum_2x2_double', ...
     'ImplementationHeaderFile', 'MatrixMath.h', ...
     'ImplementationSourceFile', 'MatrixMath.c', ...
     'ImplementationHeaderPath', LibPath, ...
     'ImplementationSourcePath', LibPath, ...
     'AdditionalIncludePaths',   {LibPath}, ...
     'GenCallback',              'RTW.copyFileToBuildDir', ...
     'SideEffects',              true);

Создайте концептуальное представление. Концептуальное представление описывает подпись функции, которую вы хотите заменить. Чтобы явным образом задать свойства аргумента, вызовите функцию createAndAddConceptualArg.

function hTable = crl_table_small_matrix_operator()
% Create a function to call the code replacement library table 

%% Create a table object
hTable = RTW.TflTable;
LibPath= fullfile(matlabroot,'examples','coder');

%% Create an entry
hEntry = RTW.TflCOperationEntry;

%% Create entry parameters
hEntry.setTflCOperationEntryParameters(...
     'Key',                      'RTW_OP_ADD', ...
     'Priority',                 30, ...
     'SaturationMode',           'RTW_WRAP_ON_OVERFLOW', ...
     'ImplementationName',       'matrix_sum_2x2_double', ...
     'ImplementationHeaderFile', 'MatrixMath.h', ...
     'ImplementationSourceFile', 'MatrixMath.c', ...
     'ImplementationHeaderPath', LibPath, ...
     'ImplementationSourcePath', LibPath, ...
     'AdditionalIncludePaths',   {LibPath}, ...
     'GenCallback',              'RTW.copyFileToBuildDir', ...
     'SideEffects',              true);


%% Create the conceptual representation
createAndAddConceptualArg(hEntry, 'RTW.TflArgMatrix', ...
                          'Name',         'y1', ...
                          'IOType',       'RTW_IO_OUTPUT', ...
                          'BaseType',     'double', ...
                          'DimRange',     [2 2]);
createAndAddConceptualArg(hEntry, 'RTW.TflArgMatrix',...
                          'Name',         'u1', ...
                          'BaseType',     'double', ...
                          'DimRange',     [2 2]);
createAndAddConceptualArg(hEntry, 'RTW.TflArgMatrix',...
                          'Name',         'u2', ...
                          'BaseType',     'double', ...
                          'DimRange',     [2 2]);

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.

function hTable = crl_table_small_matrix_operator()
% Create a function to call the code replacement library table 

%% Create a table object
hTable = RTW.TflTable;
LibPath= fullfile(matlabroot,'examples','coder');

%% Create an entry
hEntry = RTW.TflCOperationEntry;

%% Create entry parameters
hEntry.setTflCOperationEntryParameters(...
     'Key',                      'RTW_OP_ADD', ...
     'Priority',                 30, ...
     'SaturationMode',           'RTW_WRAP_ON_OVERFLOW', ...
     'ImplementationName',       'matrix_sum_2x2_double', ...
     'ImplementationHeaderFile', 'MatrixMath.h', ...
     'ImplementationSourceFile', 'MatrixMath.c', ...
     'ImplementationHeaderPath', LibPath, ...
     'ImplementationSourcePath', LibPath, ...
     'AdditionalIncludePaths',   {LibPath}, ...
     'GenCallback',              'RTW.copyFileToBuildDir', ...
     'SideEffects',              true);


%% Create the conceptual representation
createAndAddConceptualArg(hEntry, 'RTW.TflArgMatrix', ...
                          'Name',         'y1', ...
                          'IOType',       'RTW_IO_OUTPUT', ...
                          'BaseType',     'double', ...
                          'DimRange',     [2 2]);
createAndAddConceptualArg(hEntry, 'RTW.TflArgMatrix',...
                          'Name',         'u1', ...
                          'BaseType',     'double', ...
                          'DimRange',     [2 2]);
createAndAddConceptualArg(hEntry, 'RTW.TflArgMatrix',...
                          'Name',         'u2', ...
                          'BaseType',     'double', ...
                          'DimRange',     [2 2]);


%% Create the Implementation Representation
arg = getTflArgFromString(hTable, 'y2', 'void');
arg.IOType = 'RTW_IO_OUTPUT';
hEntry.Implementation.setReturn(arg);

arg = getTflArgFromString(hTable, 'u1', ['double' '*']);
hEntry.Implementation.addArgument(arg);

arg = getTflArgFromString(hTable, 'u2', ['double' '*']);
hEntry.Implementation.addArgument(arg);

arg = getTflArgFromString(hTable, 'y1', ['double' '*']);

arg.IOType = 'RTW_IO_OUTPUT';
hEntry.Implementation.addArgument(arg);


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

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.
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_small_matrix
```
Укажите заменяющую библиотеку кода. Регистрация создает заменяющую библиотеку кода путем определения имени библиотеки, заменяющих таблиц кода и другой информации. Создайте регистрационный файл (новый файл функции) 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 small matrix operator to processor’;
this(1).TableList = {'crl_table_small_matrix.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
```
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.

Сгенерируйте код, чтобы оптимизировать эффективность маленькой операции над матрицей для специфичной для процессора встроенной функции

Открыть скрипт

В этом разделе вы генерируете код, пользующийся заменяющей библиотекой кода, которую вы создали в первых двух разделах этого примера. Нескалярная маленькая операция умножения матриц заменяется вызовом пользовательской функции в сгенерированном коде. Этот пример не обеспечивает реализацию пользовательской функции. Запишите свою собственную реализацию.

Модель в качестве примера

Откройте модель crl_SmallMatrixOperation для конфигурирования заменяющей библиотеки кода.

open_system('crl_SmallMatrixOperation');

copyfile SmallMatrixOperatorTargetInfo.txt rtwTargetInfo.m

Запустите файл настройки MATLAB, чтобы составить заменяющую таблицу кода и зарегистрировать файл. Файл настройки был уже выполнен. Запустите функцию sl_refresh_customizations, чтобы указать библиотеку.

sl_refresh_customizations;

Включите заменяющую библиотеку кода

Откройте диалоговое окно Configuration Parameters.
На Интерфейсной панели, Заменяющей Библиотеке набора Кода путем нажатия на Select и добавления CRL for small matrix operator к Выбранным заменяющим библиотекам кода - приоритизированная панель списка. В качестве альтернативы используйте API командной строки, чтобы включить замену кода:

set_param('crl_SmallMatrixOperation', 'CodeReplacementLibrary', 'CRL for small matrix operator');

Сгенерируйте код из модели:

evalc('slbuild(''crl_SmallMatrixOperation'')');

Просмотрите сгенерированный код. Вот фрагмент crl_SmallMatrixOperation.c.

cfile = fullfile('crl_SmallMatrixOperation_ert_rtw','crl_SmallMatrixOperation.c');
rtwdemodbtype(cfile,'/* Model step function ','/* Model initialize function',1, 1);

/* Model step function */
void crl_SmallMatrixOperation_step(void)
{
  /* Outport: '<Root>/Out1' incorporates:
   *  Inport: '<Root>/In1'
   *  Inport: '<Root>/In2'
   *  Sum: '<Root>/Add'
   */
  matrix_sum_2x2_double(&crl_SmallMatrixOperation_U.In1[0],
                        &crl_SmallMatrixOperation_U.In2[0],
                        &crl_SmallMatrixOperation_Y.Out1[0]);
}

Операция умножения матриц на 2X2 матрицы заменяются matrix_sum_2x2_double функция.

Закройте отчет генерации кода и модель.

delete ./rtwTargetInfo.m
bdclose('crl_SmallMatrixOperation');
rtwdemoclean;

Документация