Chapter 7

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7.1  Enumerate areas where the compiler has to introduce overhead in order to vectorize a loop.​
7.2  Under what conditions might a vectorized loop run at the same speed or slower than the scalar version?​
7.3  Consider the restructured version of loops 41091 below. Can you create a better rewrite?​
7.4 Consider the restructured version of loops 4502* below. Can you create a better rewrite? ​
7.5 Consider the restructured version of loops 4701* below. Can you create a better rewrite?
7.1  Enumerate areas where the compiler has to introduce overhead in order to vectorize a loop.
7.2  Under what conditions might a vectorized loop run at the same speed or slower than the scalar version? 
7.3  Consider the restructured version of loops 41091 below. Can you create a better rewrite?

​  98.+1 2----------<           DO 41091 K = KA, KE, -1
  99.+1 2 3--------<               DO 41091 J = JA, JE
100.  1 2 3 Vr2---<                   DO 41091 I = IA, IE
101.   1 2 3 Vr2                               AA(I,K,L,J) = AA(I,K,L,J)-BB(I,J,1,K)*AA(I,K+1,L,1)
102.  1 2 3 Vr2              *             - BB(I,J,2,K)*AA(I,K+1,L,2)-BB(I,J,3,K)*AA(I,K+1,L,3)
103.  1 2 3 Vr2              *             - BB(I,J,4,K)*AA(I,K+1,L,4)-BB(I,J,5,K)*AA(I,K+1,L,5)
104.  1 2 3 Vr2-->>>   41091 CONTINUE​
7.4 Consider the restructured version of loops 4502* below. Can you create a better rewrite?

74. 1 Vr2----------<                          DO 45021 I = 1,N
75. 1 Vr2                                             F(I) = A(I) + .5
76. 1 Vr2---------->     45021 CONTINUE
77. 1
78. + 1 f-----------<                          DO 45022 J = 1, 10
79. 1 f Vr2--------<                           DO 45022 I = 1, N
80. 1 f Vr2                                           D(I,J) = B(J) * F(I)
81. 1 f Vr2------->>     45022 CONTINUE
82. 1
83. 1 iV-----------<                          DO 45023 K = 1, 5
84. + 1 iV fi------<                             DO 45023 J = 1, 10
85. + 1 iV fi ir4--<                                DO 45023 I = 1, N
86. 1 iV fi ir4                                           C(K,I,J) = D(I,J) * E(K)
87. 1 iV fi ir4-->>>    45023 CONTINUE
7.5 Consider the restructured version of loops 4701* below. Can you create a better rewrite?

  97.    1                          C          THE RESTRUCTURED
  98. + 1 2------------<                DO 47016 K = 2, N - 1
  99. + 1 2 f----------<                   DO 47013 J = 2, 3
100.    1 2 f fVr2----<                     DO 47013 I = 2, N
101.     1 2 f fVr2                                  A(I,J) = (1. - PX - PY - PZ) * B(I,J,K)
102.    1 2 f fVr2                     1                           + .5 * PX * ( B(I+1,J,K) + B(I-1,J,K) )
103.    1 2 f fVr2                    2                           + .5 * PY * ( B(I,J+1,K) + B(I,J-1,K) )
104.    1 2 f fVr2                    3                           + .5 * PZ * ( B(I,J,K+1) + B(I,J,K-1) )
105.    1 2 f fVr2-->> 47013 CONTINUE
106.    1 2
107.    1 2                                IF (K .EQ. 2) THEN
108.    1 2
109. + 1 2 f-------<                      DO 47014 J =2, 3
110.     1 2 f f-----<                         DO 47014 I =2, N
111.      1 2 f f                                      C(I,J) = A(I,J)
112.     1 2 f f---->> 47014 CONTINUE
113.     1 2
114.     1 2                               ELSE
115.     1 2
116. + 1 2 f--------<                   DO 47015 J = 2, 3
117.     1 2 f f------<                     DO 47015 I = 2, N
118.    1 2 f f                                   B(I,J,K-1)      = C(I,J)
119.    1 2 f f                                   C(I,J)            = A(I,J)
120.   1 2 f f---->> 47015 CONTINUE
121.    1 2
122.    1 2                         ENDIF
123.    1 2
124.    1 2--------> 47016 CONTINUE
125.    1                              K = N
126. + 1 ir2---------<          DO 47017 I = 2, N
127. + 1 ir2 iw-----<             DO 47017 J = 2, 3
128.    1 ir2 iw                        A(I,J) = (1. - PX - PY - PZ) * B(I,J,K)
129.    1 ir2 iw                1                + .5 * PX * ( B(I+1,J,K) + B(I-1,J,K) )
130.    1 ir2 iw               2                + .5 * PY * ( B(I,J+1,K) + B(I,J-1,K) )
131.     1 ir2 iw               3                + .5 * PZ * ( B(I,J,K+1) + B(I,J,K-1) )
132.    1 ir2 iw                    B(I,J,K)        = A(I,J)
133.    1 ir2 iw                    B(I,J,K-1)     = C(I,J)
134.    1 ir2 iw                    C(I,J)           = A(I,J)
135.    1 ir2 iw--->> 47017 CONTINUE​