# streamOpt

**Repository Path**: mapkkk/stream-opt

## Basic Information

- **Project Name**: streamOpt
- **Description**: stream内存带宽测试针对现代CPU大LLC的优化版本
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: main
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2026-04-04
- **Last Updated**: 2026-04-04

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# STREAM 本地使用说明

本仓库修改自`http://www.cs.virginia.edu/stream/FTP/Code/stream.c`, 是为了解决现代CPU的LLC使得静态数组过大导致出现链接阶段的大 BSS/重定位错误。

本目录包含基准源码与两个辅助脚本：
- `stream.c`：STREAM 基准主程序
- `compile.sh`：编译脚本（默认 OpenMP）
- `run.sh`：运行脚本（默认使用物理核心数）


## 1. 环境要求

- Linux
- GCC（建议 9+）
- OpenMP（GCC 自带 `-fopenmp` 支持）

快速检查：

```bash
gcc --version
```

## 2. 代码改动说明（与原始 STREAM 的区别）

为支持超大数组（例如每个数组 1 GiB 以上），`stream.c` 已将原来的静态全局数组改为运行时动态分配。  
这样可以避免在大 `STREAM_ARRAY_SIZE` 下出现链接阶段的大 BSS/重定位错误。

## 3. 编译

### 3.1 默认编译

```bash
./compile.sh
```

当前默认行为：
- 使用 OpenMP（`-fopenmp`）
- 默认数组大小：`N=40000000`
- 默认迭代次数：`NTIMES=10`
- 输出文件：`stream`

等价命令风格示例：

```bash
gcc -O3 -fopenmp -DN=40000000 -DSTREAM_ARRAY_SIZE=40000000 -DNTIMES=10 stream.c -o stream -lm
```

### 3.2 可选模式

```bash
./compile.sh serial        # 不加 -fopenmp
./compile.sh omp my_stream # OpenMP 模式并指定输出名
```

### 3.3 通过环境变量覆盖参数

`compile.sh` 头部变量可直接改，也可在命令行覆盖：

- `CC`：编译器（默认 `gcc`）
- `SRC`：源码文件（默认 `stream.c`）
- `OUT_DEFAULT`：默认输出名（默认 `stream`）
- `BASE_CFLAGS`：基础编译优化参数（默认 `-O3`）
- `USE_OPENMP_DEFAULT`：OpenMP 开关（默认 `1`）
- `N`：数组元素个数（默认 `40000000`）
- `NTIMES`：迭代次数（默认 `10`）
- `EXTRA_DEFINES`：额外宏定义

示例：

```bash
N=160000000 NTIMES=20 ./compile.sh
BASE_CFLAGS="-O3 -march=native" ./compile.sh
EXTRA_DEFINES="-DOFFSET=56" ./compile.sh
```

## 4. 运行

### 4.1 默认运行

```bash
./run.sh
```

运行脚本行为：
- 自动选择可执行文件（优先 `./stream_omp`，其次 `./stream`）
- 自动检测物理核心数（优先读取 `/proc/cpuinfo` 的 `physical id + core id` 去重）
- 默认将 `OMP_NUM_THREADS` 设为物理核心数（避免跑在超线程上）

### 4.2 手动指定

```bash
./run.sh stream 8
OMP_NUM_THREADS=16 ./run.sh stream
```

## 5. 如何选择 N（大 LLC 服务器建议）

STREAM 的经验规则：每个数组至少应达到 LLC 的约 4 倍。  
若使用双精度（8 字节），每个数组大小约为：

- 每数组字节数 = `8 * N`
- 三数组总内存约 = `24 * N`

例如：
- 目标每数组 1.2 GiB：`N ≈ 1.2 * 1024^3 / 8 ≈ 161061274`

可直接这样编译：

```bash
N=161061274 ./compile.sh
```

## 6. 结果是否可信的快速判断

运行输出中重点看：
- `Number of Threads requested` 与 `counted` 是否一致
- `clock ticks` 是否明显大于 20（越高越稳）
- 最后是否出现 `Solution Validates`

## 7. 常见问题

### 7.1 大数组时链接报错

原因通常是静态大数组导致链接器处理超大 BSS/重定位失败。  
本版本已改为动态分配，通常可直接解决。

### 7.2 运行时报内存不足

说明 `N` 过大，超过系统可用内存。请降低 `N`，或在更大内存节点运行。