Sequentiellier vs zufälliger Zugriff

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dronus

Mitglied
Ich hab gerade notgedrungen einen Grundlagentests gemacht, die ergebnisse überraschen mich auch nicht groß, hab sie aber bisher Freud'sch ignoriert :-( ...

Es geht um die Geschwindigkeit von Massen-Datenverarbeitung...

Der ganz unten angehängter Code werkelt ein bisserl auf einem großen double-Array (der typ tut nicht viel zur sache, hab nur einen "großen" genommen)

Er braucht in Millisekunden: (Athlon 1. Generation, 750Mhz)

Server-VM
1.: 1041
2.: 311

HotSpot-VM
1.: 1532
2.: 501

allerdings frisst modulo "%" erstaunlich viel Zeit. (~200 ms)

Der Test zeigt, das der sequentielle Zugriff auf das array (in 2.) erheblich schneller ist, (um den overhead reduziert schätze ich etwa 10 mal) als der wahlfreie Zugriff aus 1. . Bei heutiger Rechnertechnik nicht so verwunderlich, aber doch wichtiger als ich bisher Beachtung ihm geschenkt habe.


Perfektes Beispiel ist sowas wie Pixelweise-Bild-Bearabeitung ..

z.b. ein guter code:

Code:
for (x=0; x<w; x++)
   for (y=0; y<h; y++)
        (mach was mit bild[x][y])

ein extrem viel langsamerer code:
Code:
for (x=0; x<w; x++)
   for (y=0; y<h; y++)
        (mach was mit bild[y][x])

ein riesiges Problem ist das "transponieren" oder "drehen" eines arrays... also sowas wie "bild[x][y] = bild[y][x]" (natürlich mit hilfsspeicher :) )
So habe ich eine Fast-Fourier-Transform, die mehr als ein DRITTEL mit dem einmaligen Drehen der Daten zu tun hat :-(

aber da lässt sich wohl auch nix machen, oder ?

da würde wohl nur eine Hardware helfen, die den Mist ohne CPU direkt im Speicher "stürzt" :p

oder gibts da noch bessere methoden (oder klügere Datenstrukturen?)

freu mich über Ideen & mfg
Paul









Code:
public class Benchmark {

	public static void main(String[] args) {

		long start,stop;
		
		//init
		final int n=5000000;
		
		//double  a=1,b=1E10f,c=5;
		double[] f=new double[n];
		
		start=System.currentTimeMillis();		
		//-----------------		
		for (int i=1; i<n; i++)
			f[i]=f[(i*101)%n]+1;					
		//-----------------
		stop=System.currentTimeMillis();		
		System.out.println("1.: "+(stop-start));
		
		start=System.currentTimeMillis();		
		//-----------------		
		for (int i=1; i<n; i++)
			f[i]=f[(i-1)%n]+1;					
		//-----------------
		stop=System.currentTimeMillis();		
		System.out.println("2.: "+(stop-start));		
	}
}
 

Bleiglanz

Gesperrter Benutzer
dronus hat gesagt.:
z.b. ein guter code:
Code:
for (x=0; x<w; x++)
   for (y=0; y<h; y++)
        (mach was mit bild[x][y])
ein extrem viel langsamerer code:
Code:
for (x=0; x<w; x++)
   for (y=0; y<h; y++)
        (mach was mit bild[y][x])
aber da lässt sich wohl auch nix machen, oder ?
die erste schleife läuft gut durch (sagen wir "zeilenweise", das ist ok weils so im Speicher liegt), bei der zweiten läufst du über "die Spalten..", das ist sehr ungüstig, weil man jedes mal (!) zuerst in die zeile springen muss...

wenn du superschnell sein willst, dann verwende keine "doppelten" arrays, die sind nun mal langsam (u.a. wird für jede Zeile ein Objekt verbraten...)

=> mach lieber "alles in eine Zeile"
Code:
double[] pixel = new double[w*v-1]
oder sowas und berechne dann aus zeilen-index und spalten-index den "wirklichen" index manuell, das dürfte schneller sein....
 

dronus

Mitglied
oder sowas und berechne dann aus zeilen-index und spalten-index den "wirklichen" index manuell, das dürfte schneller sein....

leider nicht.
das krasse ist ja, wie du an meinem test oben sehen kannst, das auch ein eindimensionales array superlahm ist, wenn es über "die imaginären spalten" bearbeitet wird :-(
da scheint java selbst garnicht so schuld zu sein, mehr der speicherzugriff an sich oder so.

a[y][x]

bzw

a[x+breite*y]

machen keinen großen unteschied, sie sind beide recht schnell, solange man über x iteriert. geht man jedoch in y-richtung durch sind BEIDE superlahm.
...
er lässt sich eben nicht bescheissen *g* es kommt auf den echten sequentiellen speicherzugriff an scheint's ...
 
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