source: soft/giet_vm/applications/sort/main.c @ 717

Last change on this file since 717 was 687, checked in by alain, 9 years ago

Introduce the ps command in shell.
Adapt the router application.

  • Property svn:executable set to *
File size: 7.1 KB
Line 
1///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2// File   :  main.c
3// Date   :  November 2013
4// Author :  Cesar Fuguet Tortolero <cesar.fuguet-tortolero@lip6.fr>
5///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
6// This multi-threaded application implement a multi-stage sort application.
7// The various stages are separated by synchronisation barriers.
8// There is one thread per physical processors. Computation is organised as
9// a binary tree: All threads contribute to the first stage of parallel sort
10// but, the number of participating threads is divided by 2 at each next stage.
11//       Number_of_stages = number of barriers = log2(Number_of_threads)
12//
13// Constraints :
14// - It supports up to 1024 processors and the number of processors
15//   must be a power of 2.
16// _ The array of values to be sorted (ARRAY_LENGTH) must be power of 2
17//   larger than the number of processors.
18// - This application uses a private TTY terminal, shared by all threads,
19//   that is protectted by an user-level SQT lock.
20///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
21
22#include "stdio.h"
23#include "mapping_info.h"
24#include "user_barrier.h"
25#include "user_lock.h"
26
27#define ARRAY_LENGTH    0x400
28#define IPT             (ARRAY_LENGTH / threads) // ITEMS PER THREAD
29
30// macro to use a shared TTY
31#define printf(...)     lock_acquire( &tty_lock ); \
32                        giet_tty_printf(__VA_ARGS__);  \
33                        lock_release( &tty_lock )
34
35int              array0[ARRAY_LENGTH];
36int              array1[ARRAY_LENGTH];
37
38volatile int     init_ok = 0;
39giet_barrier_t   barrier[10];
40user_lock_t      tty_lock;   
41
42void bubbleSort(
43        int * array,
44        unsigned int length,
45        unsigned int init_pos);
46
47void merge(
48        int * array,
49        int * result,
50        int length,
51        int init_pos_a,
52        int init_pos_b,
53        int init_pos_result);
54
55//////////////////////////////////////////
56__attribute__ ((constructor)) void main()
57//////////////////////////////////////////
58{
59    int * src_array = NULL;
60    int * dst_array = NULL;
61    int i;
62    unsigned int x_size;
63    unsigned int y_size;
64    unsigned int nprocs;
65    unsigned int threads;
66
67    // each thread gets its thread_id
68    int thread_id = giet_thread_id();
69   
70    unsigned int time_start = giet_proctime();
71    unsigned int time_end;   
72
73    // each thread compute number of threads (one thread per proc)
74    giet_procs_number( &x_size , &y_size , &nprocs );
75    threads = x_size * y_size * nprocs;
76
77    // thread 0 makes TTY and barrier initialisations
78    // other threads wait initialisation completion.
79    if ( thread_id == 0 )
80    {
81        // request a shared TTY used by all threads
82        giet_tty_alloc(1);
83       
84        // TTY lock initialisation
85        lock_init( &tty_lock );
86
87        printf("\n[ SORT T0 ] Starting sort application with %d threads "
88                 "at cycle %d\n", threads, time_start);
89
90        // Barriers Initialization
91        for (i = 0; i < __builtin_ctz( threads ); i++)
92        {
93            barrier_init( &barrier[i], threads >> i );
94        }
95
96        init_ok = 1;
97    }
98    else
99    {
100        while( !init_ok );
101    }
102
103    // each thread checks number of tasks
104    if ( (threads != 1)   && (threads != 2)   && (threads != 4)   && 
105         (threads != 8)   && (threads != 16 ) && (threads != 32)  && 
106         (threads != 64)  && (threads != 128) && (threads != 256) && 
107         (threads != 512) && (threads != 1024) )
108    {
109        giet_exit("error : number of processors must be power of 2");
110    }
111
112
113    // Each thread contribute to Array Initialization
114    for (i = IPT * thread_id; i < IPT * (thread_id + 1); i++)
115    {
116        array0[i] = giet_rand();
117    }
118
119    // all threads contribute to the first stage of parallel sort
120    printf("[ SORT T%d ] Stage 0: Sorting...\n\r", thread_id);
121
122    bubbleSort(array0, IPT, IPT * thread_id);
123
124    printf("[ SORT T%d ] Finishing Stage 0\n\r", thread_id);
125
126    // the number of threads is divided by 2 at each next stage
127    for (i = 0; i < __builtin_ctz( threads ); i++)
128    {
129        barrier_wait( &barrier[i] );
130
131        if((thread_id % (2 << i)) != 0)
132        {
133            printf("[ SORT T%d ] Quit\n\r", thread_id );
134            giet_exit("Completed");
135        }
136
137        printf("[ SORT T%d ] Stage %d: Sorting...\n\r", thread_id, i+1);
138
139        if((i % 2) == 0)
140        {
141            src_array = &array0[0];
142            dst_array = &array1[0];
143        }
144        else
145        {
146            src_array = &array1[0];
147            dst_array = &array0[0];
148        }
149
150        merge(src_array, dst_array
151                , IPT << i
152                , IPT * thread_id
153                , IPT * (thread_id + (1 << i))
154                , IPT * thread_id
155                );
156
157        printf("[ SORT T%d ] Finishing Stage %d\n\r", thread_id, i + 1);
158    }
159
160    int success;
161    int failure_index;
162
163    // Verify the resulting array
164    if(thread_id != 0)
165    {
166        giet_exit("error: only thread 0 should get here");
167    }
168
169    success = 1;
170    for(i=0; i<(ARRAY_LENGTH-1); i++)
171    {
172        if(dst_array[i] > dst_array[i+1])
173        {
174            success = 0;
175            failure_index = i;
176            break;
177        }
178    }
179
180    time_end = giet_proctime();
181
182    printf("[ SORT T0 ] Finishing sort application at cycle %d\n"
183           "[ SORT T0 ] Time elapsed = %d\n",
184            time_end, (time_end - time_start) );
185
186    if (success)
187    {
188        giet_exit("!!! Success !!!");
189    }
190    else
191    {
192        printf("[ SORT T0 ] Failure!! Incorrect element: %d\n\r", 
193               failure_index);
194        for(i=0; i<ARRAY_LENGTH; i++)
195        {
196            printf("array[%d] = %d\n", i, dst_array[i]);
197        }
198        giet_exit("!!!  Failure !!!");
199    }
200
201    giet_exit("Completed");
202}
203
204////////////////////////////////////
205void bubbleSort( int *        array,
206                 unsigned int length,
207                 unsigned int init_pos )
208{
209    int i;
210    int j;
211    int aux;
212
213    for(i = 0; i < length; i++)
214    {
215        for(j = init_pos; j < (init_pos + length - i - 1); j++)
216        {
217            if(array[j] > array[j + 1])
218            {
219                aux          = array[j + 1];
220                array[j + 1] = array[j];
221                array[j]     = aux;
222            }
223        }
224    }
225}
226
227/////////////
228void merge(
229        int * array,
230        int * result,
231        int length,
232        int init_pos_a,
233        int init_pos_b,
234        int init_pos_result)
235{
236    int i;
237    int j;
238    int k;
239
240    i = 0;
241    j = 0;
242    k = init_pos_result;
243
244    while((i < length) || (j < length))
245    {
246        if((i < length) && (j < length))
247        {
248            if(array[init_pos_a + i] < array[init_pos_b + j])
249            {
250                result[k++] = array[init_pos_a + i];
251                i++;
252            }
253            else
254            {
255                result[k++] = array[init_pos_b + j];
256                j++;
257            }
258        }
259        else if(i < length)
260        {
261            result[k++] = array[init_pos_a + i];
262            i++;
263        }
264        else
265        {
266            result[k++] = array[init_pos_b + j];
267            j++;
268        }
269    }
270}
271
272/* vim: tabstop=4 : shiftwidth=4 : expandtab
273*/
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.