Esercitazione del 15 dicembre 2021

Istruzioni per l’esercitazione:

• Aprite il form di consegna in un browser e loggatevi con le vostre credenziali uniroma1.
• Scaricate e decomprimete sulla scrivania il codice dell’esercitazione. Vi sarà una sotto-directory separata per ciascun esercizio di programmazione. Non modificate in alcun modo i programmi di test E*Main.scala.
• Rinominare la directory chiamandola cognome.nome.
• È possibile consultare appunti/libri e il materiale didattico online.
• Rispondete alle domande online sul modulo di consegna.
• Finiti gli esercizi, e non oltre le 23:59:
  • zippate la directory di lavoro in cognome.nome.zip (zip -r cognome.nome.zip cognome.nome/).
• Per consegnare:
  • inserite nel form di consegna come autovalutazione il punteggio di ciascuno dei test forniti (inserite zero se l’esercizio non è stato svolto, non compila, o dà errore di esecuzione).
  • fate upload del file cognome.nome.zip.

Per maggiori informazioni fate riferimento al regolamento delle esercitazioni.

Esercizio 1 (ciclo interno prodotto di matrici con vettorizzazione)

Si scriva una versione vettorizzata SSE add_prod della seguente funzione add_prod_seq inclusa nel file E3/e3.c scaricato:

static void add_prod_seq(const short* src, short* dst, short x, int n) {
    int j;
    for (j=0; j < n; ++j) dst[j] += x * src[j];
}

La funzione realizza il ciclo più interno in un codice di prodotto di matrici di short.

Suggerimento. Se si opta per SSE, usare in particolare:

• _mm_set1_epi16 per costruire un __m128i con tutti i suoi short inizializzati a un valore specifico;
• _mm_mullo_epi16 per effettuare il prodotto elemento a elemento di due __m128i che contengono ciascuno 8 short.

Si veda il sito Intel e la dispensa sul parallelismo per la documentazione sugli intrinsic SSE/AVX.

Usare il main di prova nella directory di lavoro E1 digitando make per compilare e ./es1 per eseguire il programma. Testare inoltre il codice con valgrind ./e1. Non modificare alcun file tranne e1.c e nessuna funzione in e1.c tranne add_prod.

Esercizio 2 (numero di occorrenze in array con vettorizzazione)

Si scriva una versione vettorizzata SSE count_occ della seguente funzione count_occ_seq inclusa nel file E4/e4.c scaricato:

int count_occ_seq(const char* v, int n, char x) {
    int i, cnt = 0;
    for (i=0; i < n; ++i) cnt += v[i] == x;
    return cnt;
}

La funzione conta il numero di occorrenze di x nell’array v di lunghezza n.

Suggerimento. Se si opta per SSE, usare in particolare:

• _mm_set1_epi8 per costruire un __m128i con tutti i 16 byte inizializzati a un valore char specifico;
• _mm_setzero_si128 per costruire un __m128i con tutti i 128 bit a zero;
• _mm_cmpeq_epi8(a,b) che restituisce un __m128i in cui l’i-esimo byte è 0xFF se gli i-esimi byte di a e b sono uguali, e 0x00 altrimenti.

Si veda per ispirazione la soluzione dell’esercizio cdiff discussa in dettaglio nella lezione del 9 dicembre 2021.

Usare il main di prova nella directory di lavoro E2 digitando make per compilare e ./es2 per eseguire il programma. Testare inoltre il codice con valgrind ./e2. Non modificare alcun file tranne e4.c e nessuna funzione in e2.c tranne count_occ.

Soluzioni

TBA