Experimente mit perf

Versuch zur Demonstration der Lokalität

Ein primitives Programm initialisiert eine 1024x1024-Integer Matrix.
Mit Option s tut es das Spaltenweise, sonst Zeilenweise.

Die Analyse mit dem Tool perf Tool offenbart die Konsequenzen:
(perf stat -x: ./mattest z bzw. perf stat -x: ./mattest s)

	Zeilenweise Speicherung, zeilenweise Abarbeitung	Zeilenweise Speicherung, spaltenweise Abarbeitung	Bemerkungen
task-clock-msecs	38,903359	260,158494	Faktor 6.68 Zeitverlust
context-switches	5	15
CPU-migrations	0	0
page-faults	2288	2288
cycles	631083	2234229
instructions	10517	10831
branches	2107435	1959567
branch-misses	9297	10704
cache-references	437495	2145450	Faktor 4.9 mehr
cache-misses	637172	2243381	Faktor 3.52 mehr

Wiederholung 2013 auf x86_64: Die Default-Events sind anders:

 perf stat -e cache-misses,cycles,instructions ./mattest z

Bemerkungen:

Ob nun eine Matrix zeilen- oder spaltenweise gespeichert wird, hängt von der Sprache und der Implementierung ab, z.B. speichert C die Matrix zeilenweise, FORTRAN spaltenweise
Wenn man Matrixen alle gleich speichert, und zwei multipliziert, ist immer eine Matrix ungeeignet gespeichert. Bei der Anwendungsprogrammierung kann man überlegen, ob sich in Spezialfällen eine Optimierung lohnt.