# 测试用例: Gaussian / 高斯消元
## 简介
本例来源于[GPU-Rodinia](https://github.com/yuhc/gpu-rodinia)项目的`Gaussian`测试.
现有n元一次方程组:
$$
Ax=B
$$
$A$为$n\times n$矩阵, $B$为n维向量. 对方程组进行消元, 获得新方程组:
$$
A'x=B'
$$
此时$A'$为上三角阵.
## 文件及输入格式
| 文件 | 说明 |
| ---------------- | ------------------------------------------------------------ |
| `gaussian.s` | 汇编源代码 |
| `gaussian.txt` | 汇编器输出的反汇编文本文档 |
| `gaussian.vmem` | 汇编器输出的指令段文件, 但并不能直接用于仿真 |
| `gaussian_.vmem` | 用于仿真的指令段文件, 相比`gaussian.vmem`, 去除了形如`@xxxxxxxx`的前导, 且每一行只有一个32bit数据, 对应于一条指令. |
| `gaussian8.data` | 用于仿真的数据段文件, 具体格式见下 |
### gaussian8.data数据文件格式
* 每行为一个32bit数据, 以十六进制文本形式保存.
* 矩阵尺寸$n=2^k, k\ge3$.
* 第一行为$k$, 后续31行均为0.
* 33行开始为矩阵$A$的所有元素, 以行主序方式存储, 数据均为float32格式, 共$n^2$个元素.
* 矩阵$A$之后为零矩阵$M$, 同样为$n^2$个元素.
* 矩阵$M$之后为向量$B$, 数据均为float32格式, 共$n$个元素.
## 运行
在`src/main/scala/pipeline/Top.scala`中找到类`TopForTest_SingleSM`, 修改其中的两个文件路径,分别指向指令vmem文件和数据文件.
```scala
class TopForTest_SingleSM extends Module {
val io = IO(new Bundle{})
val param=(new MyConfig).toInstance
val CPU = Module(new CPUtest_SingleSM)
val inst_filepath="./txt/gaussian/gaussian_.vmem"
val data_filepath="./txt/gaussian/gaussian8.data"
val NUMBER_CU=1
val sm=VecInit(Seq.fill(NUMBER_CU)(Module(new SM_wrapper).io))
val mem = Module(new L2ModelWithName(inst_filepath,data_filepath,5)(param))
val sm2l2model = Module(new SM2L2ModelArbiter()(param))
// ... ... ... ...
}
```
而后在`src/test/scala/pipeline/hello_test.scala`中运行相应测试, `c.clock.step()`中需要填入一个足以运行完成的周期数, 如:
```scala
class hello_test extends FreeSpec with ChiselScalatestTester{
"first_test" in {
val SINGLE_INST=true
test(new TopForTest_SingleSM()).withAnnotations(Seq(WriteVcdAnnotation)) { c =>
c.clock.setTimeout(0)
c.clock.step(10000)
}
}
}
```
`.withAnnotations(Seq(WriteVcdAnnotation))`会将运行结果输出为波形文件, 此外, 也可以在scala源码中插入`printf()`以进行简单的运行状态监控.
## 注意事项
* 由于时间有限, 虽然汇编源码没有指定矩阵规模以及硬件规模, 但本测试用例目前仅验证了在每warp 8线程的单元上对8*8矩阵进行消元的情况;
* 其他矩阵规模的测试数据可以使用`gpu-rodinia/data/gaussian`下的python脚本生成, 但需自行转换为前文的格式;
* 由于浮点精度问题, 消元后的上三角阵0元素并非真正的0, 而是一个很小的非0数值.
支持RISCV-V扩展的GPGPU处理器，使用Chisel HDL开发
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2024-02-23
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支持RISCV-V扩展的GPGPU处理器，使用Chisel HDL开发 （141个子文件） 
naive_driver.c 920B single_read.data 5KB gaussian8.data 2KB saxpy.data 2KB saxpy.data 2KB warptest.data 318B .gitignore 126B .gitmodules 655B naive_driver.h 5KB LICENSE 9KB Makefile 747B Ventus-GPGPU-doc.md 16KB readme.md 3KB readme.md 2KB readme.md 2KB shell.nix 2KB saxpy.o 1KB saxpy2.o 1KB 2.patch 11KB 3013.patch 841B
承影GPGPU架构文档手册v1.95.pdf 1.39MB ventus GPGPU architecture whitepaper v1.95.pdf 983KB GPGPUL1DCache_pub20220822.pdf 912KB GPGPUcoreReq_pub20220822.pdf 206KB
ventus_arch2.png 49KB ventus_arch.png 37KB GPGPU_output_diff.py 875B gaussian.s 4KB saxpy.s 930B saxpy2.s 797B build.sc 5KB Instructions.scala 62KB execution.scala 36KB DecodeUnit.scala 34KB resource_table.scala 24KB inflight_wg_buffer.scala 22KB operandCollector.scala 22KB SIMT_STACK.scala 20KB DCache.scala 20KB cta_scheduler.scala 18KB GPGPU_top.scala 17KB Parameters.scala 16KB LSU.scala 15KB allocator_neo.scala 15KB gpu_interface.scala 15KB FloatDivSqrt.scala 13KB pipe.scala 12KB CSR.scala 12KB cu_handler.scala 10KB top_resource_table.scala 10KB fpu_utils.scala 10KB resource_table_group.scala 10KB multi_cta_scheduler_interface.scala 9KB DCacheMSHR.scala 9KB ICache.scala 9KB BankedStore.scala 9KB Scheduler.scala 8KB ShareMem.scala 8KB ICacheMSHR.scala 8KB WDB.scala 8KB config.scala 8KB BankConflictArbiter.scala 8KB AXI4Adapter.scala 8KB BankConflictArbiter.scala 7KB warp_schedule.scala 7KB Directory_test.scala 7KB Multiplier.scala 7KB multi_cta_scheduler.scala 7KB SourceD.scala 7KB issue.scala 7KB SRAMTemplate.scala 6KB SRAMTemplate.scala 6KB AXI4Lite2CTA.scala 6KB dis_controller.scala 6KB ListBuffer.scala 5KB IntDivMod.scala 5KB MSHR.scala 5KB scoreboard.scala 5KB ExternalMemModel.scala 5KB L1CacheSubModules.scala 5KB parameters.scala 5KB SinkA.scala 4KB mul_utils.scala 4KB ALU.scala 4KB opt_dyn_cta_engine.scala 4KB wg_slot_id_convert_opt.scala 4KB regfile.scala 3KB tests.scala 3KB writeback.scala 3KB AXI4Lite.scala 3KB opt_mshr_based_engine.scala 3KB DCacheDataAccess.scala 3KB CTA2warp.scala 3KB MSHR.scala 3KB SinkD.scala 3KB wf_done_interface.scala 3KB wg_slot_id_convert.scala 3KB L1CacheParameters.scala 3KB cam_allocator_neo.scala 3KB throttling_engine.scala 3KB共 141 条
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