Robust/src/Benchmarks/Prefetch/Em3d/dsm/Em3d2.java

   1 /**
   2  *
   3  *
   4  * Java implementation of the <tt>em3d</tt> Olden benchmark.  This Olden
   5  * benchmark models the propagation of electromagnetic waves through
   6  * objects in 3 dimensions. It is a simple computation on an irregular
   7  * bipartite graph containing nodes representing electric and magnetic
   8  * field values.
   9  *
  10  * <p><cite>
  11  * D. Culler, A. Dusseau, S. Goldstein, A. Krishnamurthy, S. Lumetta, T. von
  12  * Eicken and K. Yelick. "Parallel Programming in Split-C".  Supercomputing
  13  * 1993, pages 262-273.
  14  * </cite>
  15  **/
  16 public class Em3d extends Thread {
  17
  18   /**
  19    * The number of nodes (E and H)
  20    **/
  21   private int numNodes;
  22   /**
  23    * The out-degree of each node.
  24    **/
  25   private int numDegree;
  26   /**
  27    * The number of compute iterations
  28    **/
  29   private int numIter;
  30   /**
  31    * Should we print the results and other runtime messages
  32    **/
  33   private boolean printResult;
  34     /**
  35      * Print information messages?
  36      **/
  37   private boolean printMsgs;
  38
  39     int threadindex;
  40     int numThreads;
  41
  42   BiGraph bg;
  43   int upperlimit;
  44   int lowerlimit;
  45     public Em3d() {
  46     }
  47
  48     public Em3d(BiGraph bg, int lowerlimit, int upperlimit, int numIter, int numDegree, int threadindex) {
  49     this.bg = bg;
  50     this.lowerlimit = lowerlimit;
  51     this.upperlimit = upperlimit;
  52     this.numIter = numIter;
  53     this.numDegree = numDegree;
  54     this.threadindex=threadindex;
  55   }
  56
  57   public void run() {
  58     int iteration;
  59     Barrier barr;
  60     int degree;
  61     Random random;
  62     String hname;
  63
  64     barr = new Barrier("128.195.175.79");
  65     atomic {
  66     System.printString("Inside atomic 1\n");
  67         iteration = numIter;
  68         degree = numDegree;
  69         random = new Random(lowerlimit);
  70     }
  71
  72     atomic {
  73         //This is going to conflict badly...Minimize work here
  74     System.printString("Inside atomic 2\n");
  75         bg.allocateNodes ( lowerlimit, upperlimit, threadindex);
  76     }
  77     Barrier.enterBarrier(barr);
  78     System.clearPrefetchCache();
  79
  80     atomic {
  81         //initialize the eNodes
  82     System.printString("Inside atomic 3\n");
  83         bg.initializeNodes(bg.eNodes, bg.hNodes, bg.hreversetable, lowerlimit, upperlimit, degree, random, threadindex);
  84     }
  85     Barrier.enterBarrier(barr);
  86
  87     atomic {
  88         //initialize the hNodes
  89     System.printString("Inside atomic 4\n");
  90         bg.initializeNodes(bg.hNodes, bg.eNodes, bg.ereversetable, lowerlimit, upperlimit, degree, random, threadindex);
  91     }
  92     Barrier.enterBarrier(barr);
  93
  94     atomic {
  95     System.printString("Inside atomic 5\n");
  96         bg.makeFromNodes(bg.hNodes, bg.hreversetable, lowerlimit, upperlimit, random);
  97     }
  98     Barrier.enterBarrier(barr);
  99
 100     atomic {
 101     System.printString("Inside atomic 6\n");
 102         bg.makeFromNodes(bg.eNodes, bg.ereversetable, lowerlimit, upperlimit, random);
 103     }
 104     Barrier.enterBarrier(barr);
 105
 106     //Do the computation
 107     for (int i = 0; i < iteration; i++) {
 108         /* for  eNodes */
 109         atomic {
 110     System.printString("Inside atomic 7\n");
 111             for(int j = lowerlimit; j<upperlimit; j++) {
 112                 Node n = bg.eNodes[j];
 113
 114                 for (int k = 0; k < n.fromCount; k++) {
 115                     n.value -= n.coeffs[k] * n.fromNodes[k].value;
 116                 }
 117             }
 118         }
 119
 120         Barrier.enterBarrier(barr);
 121
 122         /* for  hNodes */
 123         atomic {
 124     System.printString("Inside atomic 8\n");
 125             for(int j = lowerlimit; j<upperlimit; j++) {
 126                 Node n = bg.hNodes[j];
 127                 for (int k = 0; k < n.fromCount; k++) {
 128                     n.value -= n.coeffs[k] * n.fromNodes[k].value;
 129                 }
 130             }
 131         }
 132         Barrier.enterBarrier(barr);
 133     }
 134   }
 135
 136   /**
 137    * The main roitine that creates the irregular, linked data structure
 138    * that represents the electric and magnetic fields and propagates the
 139    * waves through the graph.
 140    * @param args the command line arguments
 141    **/
 142   public static void main(String args[]) {
 143     Em3d em = new Em3d();
 144     Em3d.parseCmdLine(args, em);
 145     if (em.printMsgs)
 146       System.printString("Initializing em3d random graph...\n");
 147     long start0 = System.currentTimeMillis();
 148     int numThreads = em.numThreads;
 149     int[] mid = new int[4];
 150     mid[0] = (128<<24)|(195<<16)|(175<<8)|79;//dw-1
 151     mid[1] = (128<<24)|(195<<16)|(175<<8)|73;//dw-2
 152     mid[2] = (128<<24)|(195<<16)|(175<<8)|78;
 153     mid[3] = (128<<24)|(195<<16)|(175<<8)|69;
 154
 155     System.printString("DEBUG -> numThreads = " + numThreads+"\n");
 156     BarrierServer mybarr;
 157     BiGraph graph;
 158
 159
 160     // initialization step 1: allocate BiGraph
 161    // System.printString( "Allocating BiGraph.\n" );
 162
 163     atomic {
 164       mybarr = global new BarrierServer(numThreads);
 165       graph =  BiGraph.create(em.numNodes, em.numDegree, numThreads);
 166     }
 167     mybarr.start(mid[0]);
 168
 169
 170     Em3dWrap[] em3d=new Em3dWrap[numThreads];
 171     int increment = em.numNodes/numThreads;
 172
 173
 174     // initialization step 2: divide work of allocating nodes
 175     // System.printString( "Launching distributed allocation of nodes.\n" );
 176
 177     atomic {
 178       int base=0;
 179       for(int i=0;i<numThreads;i++) {
 180           Em3d tmp;
 181           if ((i+1)==numThreads)
 182               tmp = global new Em3d(graph, base, em.numNodes, em.numIter, em.numDegree, i);
 183           else
 184               tmp = global new Em3d(graph, base, base+increment, em.numIter, em.numDegree, i);
 185           em3d[i]=new Em3dWrap(tmp);
 186           base+=increment;
 187       }
 188     }
 189
 190     boolean waitfordone=true;
 191     while(waitfordone) {
 192         atomic {
 193             if (mybarr.done)
 194                 waitfordone=false;
 195         }
 196     }
 197
 198     //System.printString("Starting Barrier run\n");
 199     for(int i = 0; i<numThreads; i++) {
 200       em3d[i].em3d.start(mid[i]);
 201     }
 202     for(int i = 0; i<numThreads; i++) {
 203       em3d[i].em3d.join();
 204     }
 205     System.printString("Done!"+ "\n");
 206   }
 207
 208
 209   /**
 210    * Parse the command line options.
 211    * @param args the command line options.
 212    **/
 213
 214   public static void parseCmdLine(String args[], Em3d em)
 215   {
 216     int i = 0;
 217     String arg;
 218
 219     while (i < args.length && args[i].startsWith("-")) {
 220       arg = args[i++];
 221
 222       // check for options that require arguments
 223       if (arg.equals("-N")) {
 224         if (i < args.length) {
 225                 em.numNodes = new Integer(args[i++]).intValue();
 226         }
 227       } else if (arg.equals("-T")) {
 228         if (i < args.length) {
 229                 em.numThreads = new Integer(args[i++]).intValue();
 230         }
 231       } else if (arg.equals("-d")) {
 232         if (i < args.length) {
 233                 em.numDegree = new Integer(args[i++]).intValue();
 234         }
 235       } else if (arg.equals("-i")) {
 236         if (i < args.length) {
 237             em.numIter = new Integer(args[i++]).intValue();
 238         }
 239       } else if (arg.equals("-p")) {
 240               em.printResult = true;
 241       } else if (arg.equals("-m")) {
 242               em.printMsgs = true;
 243       } else if (arg.equals("-h")) {
 244         em.usage();
 245       }
 246     }
 247
 248     if (em.numNodes == 0 || em.numDegree == 0)
 249       em.usage();
 250   }
 251
 252   /**
 253    * The usage routine which describes the program options.
 254    **/
 255   public void usage()
 256   {
 257     System.printString("usage: java Em3d -T <threads> -N <nodes> -d <degree> [-p] [-m] [-h]\n");
 258     System.printString("    -N the number of nodes\n");
 259     System.printString("    -T the number of threads\n");
 260     System.printString("    -d the out-degree of each node\n");
 261     System.printString("    -i the number of iterations\n");
 262     System.printString("    -p (print detailed results\n)");
 263     System.printString("    -m (print informative messages)\n");
 264     System.printString("    -h (this message)\n");
 265   }
 266
 267 }