1
       2
       3
       4
       5
       6
       7
       8
       9
      10
      11
      12
      13
      14
      15
      16
      17
      18
      19
      20
      21
      22
      23
      24
      25
      26
      27
      28
      29
      30
      31
      32
      33
      34
      35
      36
      37
      38
      39
      40
      41
      42
      43
      44
      45
      46
      47
      48
      49
      50
      51
      52
      53
      54
      55
      56
      57
      58
      59
      60
      61
      62
      63
      64
      65
      66
      67
      68
      69
      70
      71
      72
      73
      74
      75
      76
      77
      78
      79
      80
      81
      82
      83
      84
      85
      86
      87
      88
      89
      90
      91
      92
      93
      94
      95
      96
      97
      98
      99
     100
     101
     102
     103
     104
     105
     106
     107
     108
     109
     110
     111
     112
     113
     114
     115
     116
     117
     118
     119
     120
     121
     122
     123
     124
     125
     126
     127
     128
     129
     130
     131
     132
     133
     134
     135
     136
     137
     138
     139
     140
     141
     142
     143
     144
     145
     146
     147
     148
     149
     150
     151
     152
     153
     154
     155
     156
     157
     158
     159
     160
     161
     162
     163
     164
     165
     166
     167
     168
     169
     170
     171
     172
     173
     174
     175
     176
     177
     178
     179
     180
     181
     182
     183
     184
     185
     186
     187
     188
     189
     190
     191
     192
     193
     194
     195
     196
     197
     198
     199
     200
     201
     202
     203
     204
     205
     206
     207
     208
#include <math.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/times.h>
#include <unistd.h>

#ifndef COLMAJOR
#define COLMAJOR 0
#else
#undef  COLMAJOR
#define COLMAJOR 1
#endif

#ifndef MAXDIM_M
#define MAXDIM_M    4000
#endif

#ifndef MAXDIM_N
#define MAXDIM_N    4000
#endif

#ifndef MAXDIM_K
#define MAXDIM_K    4000
#endif

#ifndef MIN_M
#define MIN_M   100
#endif

#ifndef MIN_N
#define MIN_N   100
#endif

#ifndef MIN_K
#define MIN_K   100
#endif

#ifndef MAX_M
#define MAX_M   4000
#endif

#ifndef MAX_N
#define MAX_N   4000
#endif

#ifndef MAX_K
#define MAX_K   4000
#endif

#ifndef INC_M
#define INC_M   100
#endif

#ifndef INC_N
#define INC_N   100
#endif

#ifndef INC_K
#define INC_K   100
#endif

#ifndef ALPHA
#define ALPHA   1.0
#endif

#ifndef BETA
#define BETA    0.0
#endif

double A[MAXDIM_M*MAXDIM_K];
double B[MAXDIM_K*MAXDIM_N];

double C1[MAXDIM_M*MAXDIM_N];
double C2[MAXDIM_M*MAXDIM_N];
double C3[MAXDIM_M*MAXDIM_N];
double C4[MAXDIM_M*MAXDIM_N];

double
walltime()
{
   struct tms    ts;
   static double ClockTick=0.0;

   if (ClockTick==0.0) {
        ClockTick = 1.0 / ((double) sysconf(_SC_CLK_TCK));
   }
   return ((double) times(&ts)) * ClockTick;
}



void
initMatrix(long m, long n, double *A, long incRowA, long incColA)
{
    int i, j;
    for (j=0; j<n; ++j) {
        for (i=0; i<m; ++i) {
            A[i*incRowA+j*incColA] = ((double)rand() - RAND_MAX/2)*200/RAND_MAX;
        }
    }
}

void
dgecopy(long m, long n,
        const double *A, long incRowA, long incColA,
        double *B, long incRowB, long incColB)
{
    int i, j;
    for (j=0; j<n; ++j) {
        for (i=0; i<m; ++i) {
            B[i*incRowB+j*incColB] = A[i*incRowA+j*incColA];
        }
    }
}

void
dgeaxpy(long m, long n,
        double alpha,
        const double *X, long incRowX, long incColX,
        double       *Y, long incRowY, long incColY)
{
    long i, j;

    for (i=0; i<m; ++i) {
        for (j=0; j<n; ++j) {
            Y[i*incRowY+j*incColY] += alpha*X[i*incRowX+j*incColX];
        }
    }
}


double
asumDiffMatrix(long m, long n,
               const double *A, long incRowA, long incColA,
               double *B, long incRowB, long incColB)
{
    int i, j;

    double asum = 0;

    for (j=0; j<n; ++j) {
        for (i=0; i<m; ++i) {
            asum += fabs(B[i*incRowB+j*incColB] - A[i*incRowA+j*incColA]);
        }
    }
    return asum;
}

//------------------------------------------------------------------------------
// 1. GEMM Variante: Schulmethode
//------------------------------------------------------------------------------


//------------------------------------------------------------------------------
// 2. GEMM Variante: Zeilenweise
//------------------------------------------------------------------------------


//------------------------------------------------------------------------------
// 3. GEMM Variante: Spaltenweise
//------------------------------------------------------------------------------


//------------------------------------------------------------------------------
// 4. GEMM Variante: Bisschen mit Puffer
//------------------------------------------------------------------------------

int
main()
{
    initMatrix(MAXDIM_M, MAXDIM_K, A, 1, MAXDIM_M);
    initMatrix(MAXDIM_K, MAXDIM_N, B, 1, MAXDIM_K);
    initMatrix(MAXDIM_M, MAXDIM_N, C1, 1, MAXDIM_M);
    dgecopy(MAXDIM_M, MAXDIM_N, C1, 1, MAXDIM_M, C2, 1, MAXDIM_M);
    dgecopy(MAXDIM_M, MAXDIM_N, C1, 1, MAXDIM_M, C3, 1, MAXDIM_M);
    dgecopy(MAXDIM_M, MAXDIM_N, C1, 1, MAXDIM_M, C4, 1, MAXDIM_M);

    long m, n, k;

    // Header-Zeile für die Ausgabe

    for (m = MIN_M, n = MIN_N, k = MIN_K;
         m <=MAX_M && n <= MAX_N && k <= MAX_K;
         m += INC_M, n += INC_N, k += INC_K)
    {
        double t0, t1, t2, t3, t4;

        long incRowA = (COLMAJOR) ? 1 : k;
        long incColA = (COLMAJOR) ? m : 1;

        long incRowB = (COLMAJOR) ? 1 : n;
        long incColB = (COLMAJOR) ? k : 1;

        long incRowC = (COLMAJOR) ? 1 : n;
        long incColC = (COLMAJOR) ? m : 1;

        t0 = walltime();
        // GEMM Variante 1 hier aufrufen
        t1 = walltime() - t0;


        // Weitere Varianten aufrufen ....


        // Audgabe: Dimensionen, Zeit, MFLOPS, ...

    }
}