Robust/src/Benchmarks/Prefetch/2DConv/javasingle/ConvolutionSizeC.java

   1 public class Convolution extends Thread {
   2   Image img;
   3   int x0,x1,y0,y1;
   4
   5   public Convolution(Image img, int x0, int x1, int y0, int y1) {
   6     this.img = img;
   7     this.x0 = x0;
   8     this.x1 = x1;
   9     this.y0 = y0;
  10     this.y1 = y1;
  11   }
  12
  13   public void run() {
  14     int kernelHeight=15;
  15     int kernelWidth=15;
  16
  17     double[][] kernel = new double[kernelHeight][kernelWidth];
  18     initKernel15(kernel);
  19
  20     double tempinput[][] = img.inputImage;
  21     double tempout[][] = img.outputImage;
  22
  23     double tinput1[] = tempinput[x0];
  24     double tinput2[] = tempinput[x0+1];
  25     double tinput3[] = tempinput[x0+2];
  26     double tinput4[] = tempinput[x0+3];
  27     double tinput5[] = tempinput[x0+4];
  28     double tinput6[] = tempinput[x0+5];
  29     double tinput7[] = tempinput[x0+6];
  30     double tinput8[] = tempinput[x0+7];
  31     double tinput9[] = tempinput[x0+8];
  32     double tinput10[] = tempinput[x0+9];
  33     double tinput11[] = tempinput[x0+10];
  34     double tinput12[] = tempinput[x0+11];
  35     double tinput13[] = tempinput[x0+12];
  36     double tinput14[] = tempinput[x0+13];
  37     double tinput0[] = tinput1;
  38
  39     int l=x0+14;
  40     for(int i=x0;i<x1;i++,l++){
  41       double tout[] = tempout[i];
  42       tinput0 = tinput1; tinput1=tinput2; tinput2=tinput3; tinput3=tinput4; tinput4=tinput5;
  43       tinput5 = tinput6; tinput6=tinput7; tinput7=tinput8; tinput8=tinput9; tinput9=tinput10;
  44       tinput10 = tinput11; tinput11=tinput12; tinput12=tinput13; tinput13=tinput14; tinput14=tempinput[l];
  45       for(int j=y0;j<y1;++j){
  46         double s=0;
  47         for(int b=0;b<kernelHeight;++b) {
  48           s+=(tinput0[j+b] * kernel[0][b] + tinput1[j+b] * kernel[1][b] + tinput2[j+b]*kernel[2][b]+
  49               tinput3[j+b]*kernel[3][b] + tinput4[j+b]*kernel[4][b] + tinput5[j+b]*kernel[5][b]+
  50               tinput6[j+b]*kernel[6][b] + tinput7[j+b]*kernel[7][b] + tinput8[j+b]*kernel[8][b]+
  51               tinput9[j+b]*kernel[9][b] + tinput10[j+b]*kernel[10][b] + tinput11[j+b]*kernel[11][b]+
  52               tinput12[j+b]*kernel[12][b]+ tinput13[j+b]*kernel[13][b] + tinput14[j+b]*kernel[14][b]);
  53         }
  54         tout[j]=s;
  55       }
  56     }
  57   }
  58
  59   public static void main(String[] args) {
  60     int SIZE = 256;
  61     int NUM_THREADS = 1;
  62     int kernelHeight=15, kernelWidth=15;
  63
  64     if(args.length>0) {
  65       NUM_THREADS = Integer.parseInt(args[0]);
  66       if(args.length>1) {
  67         SIZE = Integer.parseInt(args[1]);
  68       }
  69     }
  70
  71     Image img;
  72     Convolution[] conv;
  73     Convolution tmp;
  74
  75     img = new Image(SIZE,SIZE,kernelHeight,kernelWidth);
  76     img.setValues();
  77     conv = new Convolution[NUM_THREADS];
  78     int increment=SIZE/NUM_THREADS;
  79     int base = 0;
  80     for(int i = 0; i<NUM_THREADS; i++) {
  81       if((i+1)==NUM_THREADS)
  82         conv[i] = new Convolution(img, base, SIZE, 0, SIZE);
  83       else
  84         conv[i] = new Convolution(img, base, base+increment, 0, SIZE);
  85       base+=increment;
  86     }
  87
  88     /*
  89     System.printString("img.outputImage[10][20] = " +(int) img.outputImage[10][20] + "\n");
  90     System.printString("img.outputImage[256][890] = " +(int) img.outputImage[256][890] + "\n");
  91     */
  92
  93         System.printString("Convolution: Size=");
  94     System.printInt(SIZE);
  95         System.printString("\n");
  96
  97     for(int i = 0; i <NUM_THREADS; i++) {
  98       tmp = conv[i];
  99       tmp.run();
 100     }
 101
 102     /*
 103     System.printString("img.outputImage[10][20] = " +(int) img.outputImage[10][20] + "\n");
 104     System.printString("img.outputImage[256][890] = " +(int) img.outputImage[256][890] + "\n");
 105     */
 106     System.printString("2DConv Done!\n");
 107   }
 108
 109   //define 15X15 Gaussian kernel
 110   public static void initKernel15(double[][] kernel) {
 111     kernel[0][0] = 1/256.0;
 112     kernel[0][1] = 4/256.0;
 113     kernel[0][2] = 6/256.0;
 114     kernel[0][3] = 8/256.0;
 115     kernel[0][4] = 10/256.0;
 116     kernel[0][5] = 12/256.0;
 117     kernel[0][6] = 14/256.0;
 118     kernel[0][7] = 16/256.0;
 119     kernel[0][8] = 14/256.0;
 120     kernel[0][9] = 12/256.0;
 121     kernel[0][10] = 10/256.0;
 122     kernel[0][11] = 8/256.0;
 123     kernel[0][12] = 6/256.0;
 124     kernel[0][13] = 4/256.0;
 125     kernel[0][14] = 1/256.0;
 126
 127     kernel[1][0] = 4/256.0;
 128     kernel[1][1] = 16/256.0;
 129     kernel[1][2] = 24/256.0;
 130     kernel[1][3] = 32/256.0;
 131     kernel[1][4] = 40/256.0;
 132     kernel[1][5] = 48/256.0;
 133     kernel[1][6] = 56/256.0;
 134     kernel[1][7] = 64/256.0;
 135     kernel[1][8] = 56/256.0;
 136     kernel[1][9] = 48/256.0;
 137     kernel[1][10] = 40/256.0;
 138     kernel[1][11] = 32/256.0;
 139     kernel[1][12] = 24/256.0;
 140     kernel[1][13] = 16/256.0;
 141     kernel[1][14] = 4/256.0;
 142
 143     kernel[2][0] = 6/256.0;
 144     kernel[2][1] = 24/256.0;
 145     kernel[2][2] = 36/256.0;
 146     kernel[2][3] = 48/256.0;
 147     kernel[2][4] = 60/256.0;
 148     kernel[2][5] = 72/256.0;
 149     kernel[2][6] = 84/256.0;
 150     kernel[2][7] = 96/256.0;
 151     kernel[2][8] = 84/256.0;
 152     kernel[2][9] = 72/256.0;
 153     kernel[2][10] = 60/256.0;
 154     kernel[2][11] = 48/256.0;
 155     kernel[2][12] = 36/256.0;
 156     kernel[2][13] = 24/256.0;
 157     kernel[2][14] = 6/256.0;
 158
 159     kernel[3][0] = 8/256.0;
 160     kernel[3][1] = 32/256.0;
 161     kernel[3][2] = 48/256.0;
 162     kernel[3][3] = 64/256.0;
 163     kernel[3][4] = 80/256.0;
 164     kernel[3][5] = 96/256.0;
 165     kernel[3][6] = 112/256.0;
 166     kernel[3][7] = 128/256.0;
 167     kernel[3][8] = 112/256.0;
 168     kernel[3][9] = 96/256.0;
 169     kernel[3][10] = 80/256.0;
 170     kernel[3][11] = 64/256.0;
 171     kernel[3][12] = 48/256.0;
 172     kernel[3][13] = 32/256.0;
 173     kernel[3][14] = 8/256.0;
 174
 175
 176     kernel[4][0] = 10/256.0;
 177     kernel[4][1] = 40/256.0;
 178     kernel[4][2] = 60/256.0;
 179     kernel[4][3] = 80/256.0;
 180     kernel[4][4] = 100/256.0;
 181     kernel[4][5] = 120/256.0;
 182     kernel[4][6] = 140/256.0;
 183     kernel[4][7] = 160/256.0;
 184     kernel[4][8] = 140/256.0;
 185     kernel[4][9] = 120/256.0;
 186     kernel[4][10] = 100/256.0;
 187     kernel[4][11] = 80/256.0;
 188     kernel[4][12] = 60/256.0;
 189     kernel[4][13] = 40/256.0;
 190     kernel[4][14] = 10/256.0;
 191
 192     kernel[5][0] = 12/256.0;
 193     kernel[5][1] = 48/256.0;
 194     kernel[5][2] = 72/256.0;
 195     kernel[5][3] = 96/256.0;
 196     kernel[5][4] = 120/256.0;
 197     kernel[5][5] = 144/256.0;
 198     kernel[5][6] = 168/256.0;
 199     kernel[5][7] = 192/256.0;
 200     kernel[5][8] = 168/256.0;
 201     kernel[5][9] = 144/256.0;
 202     kernel[5][10] = 120/256.0;
 203     kernel[5][11] = 96/256.0;
 204     kernel[5][12] = 72/256.0;
 205     kernel[5][13] = 48/256.0;
 206     kernel[5][14] = 12/256.0;
 207
 208     kernel[6][0] = 14/256.0;
 209     kernel[6][1] = 56/256.0;
 210     kernel[6][2] = 84/256.0;
 211     kernel[6][3] = 112/256.0;
 212     kernel[6][4] = 140/256.0;
 213     kernel[6][5] = 168/256.0;
 214     kernel[6][6] = 196/256.0;
 215     kernel[6][7] = 224/256.0;
 216     kernel[6][8] = 196/256.0;
 217     kernel[6][9] = 168/256.0;
 218     kernel[6][10] = 140/256.0;
 219     kernel[6][11] = 112/256.0;
 220     kernel[6][12] = 84/256.0;
 221     kernel[6][13] = 56/256.0;
 222     kernel[6][14] = 14/256.0;
 223
 224     kernel[7][0] = 16/256.0;
 225     kernel[7][1] = 64/256.0;
 226     kernel[7][2] = 96/256.0;
 227     kernel[7][3] = 128/256.0;
 228     kernel[7][4] = 160/256.0;
 229     kernel[7][5] = 192/256.0;
 230     kernel[7][6] = 224/256.0;
 231     kernel[7][7] = 256/256.0;
 232     kernel[7][8] = 224/256.0;
 233     kernel[7][9] = 192/256.0;
 234     kernel[7][10] = 160/256.0;
 235     kernel[7][11] = 128/256.0;
 236     kernel[7][12] = 96/256.0;
 237     kernel[7][13] = 64/256.0;
 238     kernel[7][14] = 16/256.0;
 239
 240     kernel[8][0] = 14/256.0;
 241     kernel[8][1] = 56/256.0;
 242     kernel[8][2] = 84/256.0;
 243     kernel[8][3] = 112/256.0;
 244     kernel[8][4] = 140/256.0;
 245     kernel[8][5] = 168/256.0;
 246     kernel[8][6] = 196/256.0;
 247     kernel[8][7] = 224/256.0;
 248     kernel[8][8] = 196/256.0;
 249     kernel[8][9] = 168/256.0;
 250     kernel[8][10] = 140/256.0;
 251     kernel[8][11] = 112/256.0;
 252     kernel[8][12] = 84/256.0;
 253     kernel[8][13] = 56/256.0;
 254     kernel[8][14] = 14/256.0;
 255
 256     kernel[9][0] = 12/256.0;
 257     kernel[9][1] = 48/256.0;
 258     kernel[9][2] = 72/256.0;
 259     kernel[9][3] = 96/256.0;
 260     kernel[9][4] = 120/256.0;
 261     kernel[9][5] = 144/256.0;
 262     kernel[9][6] = 168/256.0;
 263     kernel[9][7] = 192/256.0;
 264     kernel[9][8] = 168/256.0;
 265     kernel[9][9] = 144/256.0;
 266     kernel[9][10] = 120/256.0;
 267     kernel[9][11] = 96/256.0;
 268     kernel[9][12] = 72/256.0;
 269     kernel[9][13] = 48/256.0;
 270     kernel[9][14] = 12/256.0;
 271
 272     kernel[10][0] = 10/256.0;
 273     kernel[10][1] = 40/256.0;
 274     kernel[10][2] = 60/256.0;
 275     kernel[10][3] = 80/256.0;
 276     kernel[10][4] = 100/256.0;
 277     kernel[10][5] = 120/256.0;
 278     kernel[10][6] = 140/256.0;
 279     kernel[10][7] = 160/256.0;
 280     kernel[10][8] = 140/256.0;
 281     kernel[10][9] = 120/256.0;
 282     kernel[10][10] = 100/256.0;
 283     kernel[10][11] = 80/256.0;
 284     kernel[10][12] = 60/256.0;
 285     kernel[10][13] = 40/256.0;
 286     kernel[10][14] = 10/256.0;
 287
 288     kernel[11][0] = 8/256.0;
 289     kernel[11][1] = 32/256.0;
 290     kernel[11][2] = 48/256.0;
 291     kernel[11][3] = 64/256.0;
 292     kernel[11][4] = 80/256.0;
 293     kernel[11][5] = 96/256.0;
 294     kernel[11][6] = 112/256.0;
 295     kernel[11][7] = 128/256.0;
 296     kernel[11][8] = 112/256.0;
 297     kernel[11][9] = 96/256.0;
 298     kernel[11][10] = 80/256.0;
 299     kernel[11][11] = 64/256.0;
 300     kernel[11][12] = 48/256.0;
 301     kernel[11][13] = 32/256.0;
 302     kernel[11][14] = 8/256.0;
 303
 304     kernel[12][0] = 6/256.0;
 305     kernel[12][1] = 24/256.0;
 306     kernel[12][2] = 36/256.0;
 307     kernel[12][3] = 48/256.0;
 308     kernel[12][4] = 60/256.0;
 309     kernel[12][5] = 72/256.0;
 310     kernel[12][6] = 84/256.0;
 311     kernel[12][7] = 96/256.0;
 312     kernel[12][8] = 84/256.0;
 313     kernel[12][9] = 72/256.0;
 314     kernel[12][10] = 60/256.0;
 315     kernel[12][11] = 48/256.0;
 316     kernel[12][12] = 36/256.0;
 317     kernel[12][13] = 24/256.0;
 318     kernel[12][14] = 6/256.0;
 319
 320     kernel[13][0] = 4/256.0;
 321     kernel[13][1] = 16/256.0;
 322     kernel[13][2] = 24/256.0;
 323     kernel[13][3] = 32/256.0;
 324     kernel[13][4] = 40/256.0;
 325     kernel[13][5] = 48/256.0;
 326     kernel[13][6] = 56/256.0;
 327     kernel[13][7] = 64/256.0;
 328     kernel[13][8] = 56/256.0;
 329     kernel[13][9] = 48/256.0;
 330     kernel[13][10] = 40/256.0;
 331     kernel[13][11] = 32/256.0;
 332     kernel[13][12] = 24/256.0;
 333     kernel[13][13] = 16/256.0;
 334     kernel[13][14] = 4/256.0;
 335
 336     kernel[14][0] = 1/256.0;
 337     kernel[14][1] = 4/256.0;
 338     kernel[14][2] = 6/256.0;
 339     kernel[14][3] = 8/256.0;
 340     kernel[14][4] = 10/256.0;
 341     kernel[14][5] = 12/256.0;
 342     kernel[14][6] = 14/256.0;
 343     kernel[14][7] = 16/256.0;
 344     kernel[14][8] = 14/256.0;
 345     kernel[14][9] = 12/256.0;
 346     kernel[14][10] = 10/256.0;
 347     kernel[14][11] = 8/256.0;
 348     kernel[14][12] = 6/256.0;
 349     kernel[14][13] = 4/256.0;
 350     kernel[14][14] = 1/256.0;
 351   }
 352 }
 353
 354 public class Image {
 355   int width, height;
 356   int kernelWidth, kernelHeight;
 357   double[][] inputImage;
 358   double[][] outputImage;
 359
 360   public Image(int width, int height, int kernelWidth, int kernelHeight) {
 361     this.width = width;
 362     this.height = height;
 363     this.kernelWidth = kernelWidth;
 364     this.kernelHeight = kernelHeight;
 365     inputImage = new double[height+kernelHeight-1][width+kernelWidth-1];
 366     outputImage = new double[height][width];
 367   }
 368
 369   /* Create a valid image */
 370   public void setValues() {
 371     for (int i = 0; i < (height+kernelHeight - 1); i++) {
 372       double ainput[] = inputImage[i];
 373       for(int j = 0; j < (width+kernelWidth - 1); j++) {
 374         ainput[j] = 256-j;
 375       }
 376     }
 377
 378     for (int i = 0; i < height; i++){
 379       double aout[] = outputImage[i];
 380       for(int j = 0; j < width; j++) {
 381         aout[j] = 0;
 382       }
 383     }
 384   }
 385 }