В этом примере показано, как разработать библиотеку замены кода для оптимизации производительности некалярных операций с малыми матрицами с собственными функциями, специфичными для процессора, путем предоставления информации о том, как определить замену кода для addition оператор. Для разработки библиотеки замены кода используйте интерактивный или программный подход. Дополнительные сведения см. в разделе Разработка библиотеки замены кода.
Откройте инструмент замены кода (crtool) в командной строке MATLAB с помощью следующей команды:
>>crtool
Создайте таблицу.
В контекстном меню crtool выберите «Файл» > «Новая таблица».
На правой панели присвойте таблице имя crl_table_small_matrix. Нажмите кнопку «Применить».
Создайте запись. В контекстном меню crtool выберите «Файл» > «Новая запись» > «Математическая операция».
Создание параметров записи. В раскрывающемся списке «Функция» выберите Addition. Информация об алгоритме появляется в crtool. В этом примере выберите параметр для Cast before operation.
Создайте концептуальное представление. Концептуальное представление описывает подпись функции, которую требуется заменить. В подразделе «Концептуальная функция» crtool укажите возвращаемый аргумент. y1, с типом данных double и тип аргумента Matrix, входной аргумент, u1 с типом данных double и тип аргумента Matrix и входной аргумент, u2 с типом данных double и тип аргумента Matrix.
Создайте представление реализации. Представление реализации описывает сигнатуру функции оптимизации. Для этого примера, чтобы указать, что аргументы реализации имеют тот же порядок и те же свойства, что и концептуальные аргументы, установите флажок Сделать концептуальный и аргумент реализации типами одного и того же типа. Укажите возвращаемый аргумент y1, u1 и u2, с типом данных double и выберите диалоговое окно «Указатель».
Укажите имя для функции замены в разделе Прототип функции.
Укажите сведения о построении. Щелкните вкладку Сведения о построении, чтобы открыть панель требований к построению. Укажите файлы (источник, заголовок, объект), необходимые генератору кода для замены кода. В этом примере нет необходимости указывать информацию о построении.
Проверьте и сохраните таблицу. На вкладке Информация о сопоставлении щелкните Проверить запись. В контекстном меню crtool выберите «Файл» > «Сохранить таблицу» > «Сохранить».
Зарегистрируйте библиотеку замены кода. При регистрации создается библиотека, состоящая из указанных таблиц. Выберите «Файл» > «Создать файл регистрации». В диалоговом окне Создать файл регистрации заполните следующие поля:
Чтобы использовать библиотеку замены кода, обновите текущий сеанс MATLAB с помощью команды:
>>sl_refresh_customizations
Проверьте библиотеку замены кода. В командной строке MATLAB откройте библиотеку с помощью средства просмотра замены кода и убедитесь, что таблица и запись указаны правильно. Дополнительные сведения см. в разделе Проверка библиотеки замены кода. Настройте модель так, чтобы она использовала библиотеку замены кода, создавала код и проверяла, что замена происходит так, как ожидалось. Если происходит непредвиденное поведение, проверьте попадание и пропустите журналы, чтобы устранить неполадки.
Откройте программный интерфейс в меню MATLAB, выбрав Создать > Функция.
Создайте таблицу.
Создайте функцию с именем таблицы библиотеки замены кода, которая не имеет аргументов и возвращает объект таблицы. Эту функцию можно использовать для вызова таблицы библиотеки замены кода.
Создание объекта 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 запись замены кода в таблице, вызвав функцию 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;
Создание параметров записи. Поскольку эти примеры заменяют функцию, создайте параметры записи, вызвав функцию 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 требуется заменить. Чтобы явно указать 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 сигнатуру функции оптимизации. Чтобы указать, что аргументы реализации имеют тот же порядок и свойства, что и концептуальные аргументы, 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 сведения о построении. В параметрах ввода укажите файлы (заголовок, источник, объект), необходимые генератору кода для замены кода. Для этого примера информация о построении не требуется.
Проверьте и сохраните файл настройки. В меню MATLAB сохраните этот файл настройки, выбрав «Файл» > «Сохранить». В командной строке проверьте таблицу библиотеки замены кода, вызвав ее:
>> hTable = crl_table_small_matrix
Зарегистрируйте библиотеку замены кода. Регистрация создает библиотеку замены кода, определяя имя библиотеки, таблицы замены кода и другую информацию. Создайте файл регистрации (новый файл функции) со следующими спецификациями:
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 использовать библиотеку замены кода, обновите текущий сеанс MATLAB с помощью команды:
>>sl_refresh_customizations
Проверьте библиотеку замены кода. В командной строке MATLAB откройте библиотеку с помощью средства просмотра замены кода и убедитесь, что таблица и запись указаны правильно. Дополнительные сведения см. в разделе Проверка библиотеки замены кода. Настройте модель так, чтобы она использовала библиотеку замены кода, создавала код и проверяла, что замена происходит так, как ожидалось. Если происходит непредвиденное поведение, проверьте попадание и пропустите журналы, чтобы устранить неполадки.
В этом разделе создается код с использованием библиотеки замены кода, созданной в первых двух разделах этого примера. Нескалярная операция умножения малой матрицы заменяется вызовом пользовательской функции в сгенерированном коде. В этом примере не представлена реализация пользовательской функции. Напишите собственную реализацию.
Пример модели
Открытие модели crl_SmallMatrixOperation для конфигурирования библиотеки замены кода.
open_system('crl_SmallMatrixOperation'); copyfile SmallMatrixOperatorTargetInfo.txt rtwTargetInfo.m
Запустите файл адаптации MATLAB, чтобы создать таблицу замены кода и зарегистрировать файл. Файл настройки уже выполнен. Запустите функцию sl_refresh_customizations для регистрации библиотеки.
sl_refresh_customizations;
Включить библиотеку замены кода
Откройте диалоговое окно «Параметры конфигурации».
На панели «Интерфейс» установите значение «Библиотека замены кода», нажав кнопку «Выбрать» и добавив CRL for small matrix operator в область списка Выбранные библиотеки замены кода - приоритеты. Также используйте API командной строки для замены кода:
set_param('crl_SmallMatrixOperation', 'CodeReplacementLibrary', 'CRL for small matrix operator');
Создать код из модели:
evalc('slbuild(''crl_SmallMatrixOperation'')');
Просмотр созданного кода. Вот часть 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 матрицы на 2X2 матрицы заменяются на matrix_sum_2x2_double функция.
Закройте отчет о модели и создании кода.
delete ./rtwTargetInfo.m bdclose('crl_SmallMatrixOperation'); rtwdemoclean;