多進(jìn)程網(wǎng)格應(yīng)用的任務(wù)圖并行及優(yōu)化研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)多核、眾核平臺(tái)的發(fā)展以及結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的廣泛應(yīng)用，把大量的網(wǎng)格應(yīng)用遺產(chǎn)代碼遷移到多核、眾核平臺(tái)上并高效的利用處理器的性能是一個(gè)重要的挑戰(zhàn)。
　　中科院計(jì)算所編譯組開發(fā)的AceMesh運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)支持任務(wù)圖(DAG)并行，并取得較好的性能。目前，基于該系統(tǒng)完成了單進(jìn)程網(wǎng)格應(yīng)用的任務(wù)圖并行化，多進(jìn)程程序的任務(wù)圖并行尚未實(shí)現(xiàn)。
　　本文以遺產(chǎn)的Chombo框架為基礎(chǔ)，對(duì)程序中的通信實(shí)現(xiàn)任務(wù)圖并行，以此完成整個(gè)網(wǎng)格應(yīng)用的進(jìn)程間和

2、進(jìn)程內(nèi)程序的任務(wù)圖并行，然后從區(qū)分Patch塊的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)依賴這一角度嘗試進(jìn)行了優(yōu)化工作，使得結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格應(yīng)用程序充分利用多核、眾核計(jì)算資源，對(duì)程序的高性能計(jì)算具有重要的意義。
　　本文對(duì)多進(jìn)程網(wǎng)格應(yīng)用的任務(wù)圖并行和優(yōu)化的具體內(nèi)容如下:
　　首先，分析多進(jìn)程結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格應(yīng)用中通信的特點(diǎn)和過(guò)程，具體包括其中的通信打包、解包、數(shù)據(jù)交換、非阻塞通信的同步等相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法過(guò)程。根據(jù)通信過(guò)程將通信相關(guān)代碼進(jìn)行任務(wù)抽象，并從中抽象出任務(wù)間

3、的數(shù)據(jù)依賴關(guān)系。
　　其次，針對(duì)近鄰?fù)ㄐ诺母鱾€(gè)階段之間的數(shù)據(jù)依賴，面對(duì)通信過(guò)程所涉及的多種類型的、復(fù)雜的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，抽象出任務(wù)注冊(cè)的一般性方法。用盡量少的訪問(wèn)區(qū)域來(lái)正確地表達(dá)通信任務(wù)間以及通信任務(wù)和計(jì)算任務(wù)間的數(shù)據(jù)依賴。
　　然后，通過(guò)對(duì)本地通信任務(wù)的依賴關(guān)系的分析，嘗試區(qū)分每個(gè)patch塊是否涉及遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)依賴，來(lái)減少本地?cái)?shù)據(jù)通信任務(wù)中不必要的遠(yuǎn)程依賴關(guān)系，從而提高了任務(wù)圖的并行度，完成任務(wù)圖并行的優(yōu)化。
　　最后，