循环平铺优化

Question

我一直在尝试优化我的 C 代码中的一个循环，以使其更有效地使用缓存。我有几个问题。我不能 100% 确定我是否正确地编写代码来循环块，因为我没有看到程序运行时间的速度增加。代码如下：

for(int k = 0; k < N; k+=b){
  for (int i = k; i<MIN(N,i+b); ++i) {
    a1[i] = 0.0f;
    a2[i] = 0.0f;
      for (int j = 0; j < N; j++) {
           x = x[j] - x[i];
           y = y[j] - y[i];
           2 = x*x + y*y + eps;
           r2inv = 1.0f / sqrt(r2);
           r6inv = r2inv * r2inv * r2inv;
           s = m[j] * r6inv;
          ax[i] += s * x;
          ay[i] += s * y;
      }
  }
}

我还有一个问题。如何选择正确的块大小？我了解到您希望加载足够的内容以填充 l1 缓存。

提前感谢您的帮助。

Answer 1

您所做的事情毫无意义，因为 i 在您的代码中从 0 变为 N-1，只是以稍微复杂的方式。因此，您从平铺尝试中受益完全为零。

更关键的是数组 y，所以这就是您应该平铺的内容（如果 N 很大，并且速度不受除法和平方根的限制）。对于每个值 i，您都需要完整地遍历数组 y。您还可以轻松地为每个 j 保存一些浮点运算，并且由于 r6inv 在 i 和 j 之间是对称的，因此只需要计算一半的值。