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永続データまたはグローバル データを使用しない再呼び出し可能なコードの呼び出し (UNIX のみ)

この例は POSIX スレッド (pthread) ライブラリが必要なので、UNIX® プラットフォームでのみ動作します。永続データやグローバル データを使用しないシンプルなマルチスレッドの例です。2 つのスレッドによって、異なる入力データセットをもつ MATLAB® 関数 matrix_exp が呼び出されます。

main 関数の記述

再呼び出し可能なコードを呼び出すには、次の条件を満たす main 関数を記述します。

  • ヘッダー ファイル matrix_exp.h を含める。

  • 各スレッドに対し、スタック データのためのメモリを割り当てる。

  • ハウスキーピング関数 matrix_exp_initialize を呼び出す。詳細については、生成コードの展開を参照してください。

  • matrix_exp を呼び出す。

  • matrix_exp_terminate を呼び出す。

  • スタック データに使用されたメモリを解放する。

この例では、main.c には次が含まれます。 

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include "matrix_exp.h"
#include "matrix_exp_initialize.h"
#include "matrix_exp_terminate.h"
#include "rtwtypes.h"
#define NUMELEMENTS (160*160)

typedef struct {
    real_T in[NUMELEMENTS];
    real_T out[NUMELEMENTS];
    matrix_expStackData* spillData;
} IODATA;

/* The thread_function calls the matrix_exp function written in MATLAB */
void *thread_function(void *dummyPtr) {
    IODATA *myIOData = (IODATA*)dummyPtr;
    matrix_exp_initialize();
    matrix_exp(myIOData->spillData, myIOData->in, myIOData->out);
    matrix_exp_terminate();
}

int main() {
    pthread_t thread1, thread2;
    int  iret1, iret2;
    IODATA data1;
    IODATA data2;
    int32_T i;
    
    /*Initializing data for passing to the 2 threads*/
    matrix_expStackData* sd1=(matrix_expStackData*)calloc(1,sizeof(matrix_expStackData));
    matrix_expStackData* sd2=(matrix_expStackData*)calloc(1,sizeof(matrix_expStackData));
         
    data1.spillData = sd1;
    data2.spillData = sd2;
        
    for (i=0;i<NUMELEMENTS;i++) {
        data1.in[i] = 1;
        data1.out[i] = 0;
        data2.in[i] = 1.1;
        data2.out[i] = 0;
    }
    
    /*Initializing the 2 threads and passing required data to the thread functions*/
    printf("Starting thread 1...\n");
    iret1 = pthread_create(&thread1, NULL, thread_function, (void*) &data1);
    if (iret1 != 0){
		perror( "Thread 1 creation failed.");
		exit(EXIT_FAILURE);
	}

    printf("Starting thread 2...\n");
    iret2 = pthread_create(&thread2, NULL, thread_function, (void*) &data2);
    if (iret2 != 0){
        perror( "Thread 2 creation failed.");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    
    /*Wait for both the threads to finish execution*/
    iret1 = pthread_join(thread1, NULL);
    if (iret1 != 0){
		perror( "Thread 1 join failed.");
		exit(EXIT_FAILURE);
	}
    
    iret2 = pthread_join(thread2, NULL);
    if (iret2 != 0){
		perror( "Thread 2 join failed.");
		exit(EXIT_FAILURE);
	}
    
    free(sd1);
    free(sd2);
    
    printf("Finished Execution!\n");
    exit(EXIT_SUCCESS);
    
}

再呼び出し可能な C コードの生成

コードを生成するには、次のスクリプトを MATLAB コマンド プロンプトで実行します.

% This example can only be run on Unix platforms
if ~isunix
  error('This example requires pthread libraries and can only be run on Unix.');
end

% Setting the options for the Config object

% Create a code gen configuration object
cfg = coder.config('exe');

% Enable reentrant code generation
cfg.MultiInstanceCode = true;

% Set the post code generation command to be the 'setbuildargs' function
cfg.PostCodeGenCommand = 'setbuildargs(buildInfo)';

% Compiling 
codegen -config cfg main.c matrix_exp.m -report -args ones(160,160)

このスクリプトは、以下の処理を実行します。

  • 例が UNIX プラットフォーム上で実行されない場合、エラー メッセージを生成します。

  • 実行可能ファイルの生成用にコード構成オブジェクトを生成します。

  • 再利用可能で再呼び出し可能なコードを生成する MultiInstanceCode オプションを有効にします。

  • PostCodeGenCommand オプションを使用して、コード生成後のコマンドを関数 setbuildargs に設定します。この関数は -lpthread フラグを設定し、ビルドに pthread ライブラリが含まれるように指定します。 

    function setbuildargs(buildInfo)
% The example being compiled requires pthread support.
% The -lpthread flag requests that the pthread library
% be included in the build
    linkFlags = {'-lpthread'};
    addLinkFlags(buildInfo, linkFlags);

    詳細は、ビルド プロセスのカスタマイズを参照してください。

  • 次のオプションを使用して codegen を呼び出します。

    • -config: コード生成構成オブジェクト cfg を渡します。

    • main.c: このファイルをコンパイルに含めます。

    • -report: コード生成レポートを作成します。

    • -args: クラス、サイズ、実数/複素数をもつサンプル入力を指定します。

生成されたコードの検査

codegen によって、グローバル構造体 matrix_expStackData を定義するヘッダー ファイル matrix_exp_types.h が生成されます。この構造体には、大きすぎてスタックに収まらないローカル変数が含まれています。

/*
 * matrix_exp_types.h
 *
 * Code generation for function 'matrix_exp'
 *
 */

#ifndef __MATRIX_EXP_TYPES_H__
#define __MATRIX_EXP_TYPES_H__

/* Include files */
#include "rtwtypes.h"

/* Type Definitions */
#ifndef typedef_matrix_expStackData
#define typedef_matrix_expStackData

typedef struct {
  struct {
    double F[25600];
    double Y[25600];
    double X[25600];
  } f0;
} matrix_expStackData;

#endif                                 /*typedef_matrix_expStackData*/
#endif

/* End of code generation (matrix_exp_types.h) */

コードの実行

次のコマンドを使用してコードを呼び出します。

system('./matrix_exp')
実行可能ファイルが実行され、完了したことがレポートされます。

参考

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