Исследование вопроса

пока я выложу свои изыскания. если появятся альтернативы – сделаем разные странички, или секции – как будет удобнее.

План

Найти hotspots

Сравнить их относительный вклад во время работы

Наметить пути оптимизации

Hotspots

Профилировал gcc/gcov. Для этого патчил Makefile (cd src ; patch -p1 Makefile-profiling.patch):

diff -ruN src-org/Makefile src1/Makefile
--- src-org/Makefile 2007-09-17 17:43:08.000000000 +0400
+++ src1/Makefile 2007-10-31 22:58:53.000000000 +0300
@@ -59,14 +59,14 @@
CINC = -I$(SRC_DIR)
CDEFS =
COBJ = -c -o$(OBJ_DIR)/$@
-CDEFOPT = -O2
+CDEFOPT = -g -pg -fprofile-arcs -ftest-coverage
COPT =
-CFLAGS =
+CFLAGS = -O3
CFLAGS_ALL = $(CFLAGS) $(CINC) $(CDEFS) $(CDEFOPT) $(CPROC) $(CPLAT)
LD = g++
LDPLAT =
-LDFLAGS =
+LDFLAGS = -g -pg -ax -fprofile-arcs -ftest-coverage
LDOUTOPT = -o "$(OUT_DIR)/$(BENCHMARK)"
LIBS = -lm -lc
LIBS_ALL = $(LIBS)

Результаты (./sunset -cfg ../input/Sample01.cfg) – основное:

-: 729:!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
-: 730:!!!!!!!!!!!!!!!!! Water surface modelling !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
-: 731:!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
-: 732:*/
247782400: 733: for(t = 0; t < NKMAX; t++)
-: 734: {
240217600: 735: OT = flOmega[t] * flTime;
240217600: 736: KX1 = flK[t] * flDecartX[i][j];
240217600: 737: KY1 = flK[t] * flDecartY[i][j];
-: 738:
7927180800: 739: for(l = 0; l < iAngleHarmNum; l++)
-: 740: {
7686963200: 741: iSinIndex1 = t * iAngleHarmNum + l;
-: 742: flArgSin[currentthread].aptr[iSinIndex1] = OT -
-: 743: KX1 * flAzimuthCosFi[l] - KY1 * flAzimuthSinFi[l] +
7686963200: 744: flRandomPhase[t*iAngleHarmNum + l];
-: 745: } /* end for l */
-: 746: } /* end for t */
-: 747:
7564800: 748: pFlTmp = flArgSin[currentthread].aptr;
-: 749:
-: 750: #pragma ivdep
7753920000: 751: for(t=0; t<iWaveMeshSize; t++)
7746355200: 752: pFlTmp[t] = (float)sinf(pFlTmp[t]);
-: 753:
-: 754: /* initialize the values of derivation */
7564800: 755: flDerivX = 0.0f;
7564800: 756: flDerivY = 0.0f;
-: 757:
-: 758: /* dot product to compute derivation */
7753920000: 759: for(t = 0; t < iWaveMeshSize; t++)
-: 760: {
7746355200: 761: flDerivX += pFlTmp[t] * flAmplitudeX[t];
7746355200: 762: flDerivY += pFlTmp[t] * flAmplitudeY[t];
-: 763: }
-: 764:

Интерпретация: алгоритм проходит по всем точкам изображения (7564800 действий). Для прообраза каждой точки избражения, находящегося на поверхности воды рассчитывается iWaveHarmNum * iAngleHarmNum дополнительных значений (во всех примерах – 32*32 == 1024). Это – аргументы синусов, сами синусы и скалярные произведения амплитуд на эти синусы (7746355200 действий).

Начальное время на моей машине: 45.457/кадр

Вклад во время

закомментировал блок целиком:

diff -ruN src-org/sunset.cpp src1/sunset.cpp
--- src-org/sunset.cpp 2007-09-16 12:04:44.000000000 +0400
+++ src1/sunset.cpp 2007-10-31 23:34:04.000000000 +0300
@@ -730,6 +730,11 @@
!!!!!!!!!!!!!!!!! Water surface modelling !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
*/
+ /* initialize the values of derivation */
+ flDerivX = 0.0f;
+ flDerivY = 0.0f;
+
+#if 0
for(t = 0; t < NKMAX; t++)
{
OT = flOmega[t] * flTime;
@@ -751,17 +756,13 @@
for(t=0; t<iWaveMeshSize; t++)
pFlTmp[t] = (float)sinf(pFlTmp[t]);
- /* initialize the values of derivation */
- flDerivX = 0.0f;
- flDerivY = 0.0f;
-
/* dot product to compute derivation */
for(t = 0; t < iWaveMeshSize; t++)
{
flDerivX += pFlTmp[t] * flAmplitudeX[t];
flDerivY += pFlTmp[t] * flAmplitudeY[t];
}
-
+#endif
/* Near horizont area correction */
flDerivX *= P2;
flDerivY *= P2;

Время: 1.225/кадр.

Оставил только расчет аргументов. Время: 4.771/кадр.

Оставил только расчет скалярного произведения. Время: 2.436/кадр.

Результат: основное время уходит в тригонометрию, затем – в генерацию аргументов, затем – в скалярное произведение.

Пути оптимизации