[發明專利]一種應用軟件最優化運行方案的尋找方法

無效

• 申請號: 200910017340.4
• 申請日: 2009-07-27
• 公開（公告）號: CN101894046A
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 呂文靜;馬超
• 申請（專利權）人: 浪潮電子信息產業股份有限公司
• 主分類號: G06F9/50
• 分類號: G06F9/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及計算機應用技術，具體地說是一種高性能計算方面應用軟件的性能測試和性能評估，更具體的說，涉及在大規模并行系統上基于應用軟件的固定問題規模，快速尋找最優化運行方案的方法。

背景技術

隨著數值計算需要解決的問題逐漸復雜和高性能計算機集群技術的迅速發展，如何在大規模并行系統上高效的運行計算流體力學、生命科學、石油勘探及航空航天等專業領域的應用軟件已成為當前一個重要問題。

可擴展性是數值并行計算所重視的一個指標，而通常進行的可擴展性研究集中在并行算法和并行系統相結合的可擴展性上，它的前提是在問題規模和并行系統規模都各自增大的前提下，研究系統性能的增減。而對于并行應用軟件在固定問題規模的可擴展性討論較少，這對于在實際科研問題求解中，更高效率的使用并行系統運行應用軟件具有重要意義。

發明內容

本發明主要提供了一種在大規模并行系統上的最優化運行方案的找尋方法，可以找出應用軟件在固定規模問題下的最優化運行方案。

本發明的一種在大規模并行系統上的最優化運行方案的找尋方法，是按以下方式實現的，該方法包括以下步驟：

A、根據經驗值設定兩個較小的初始處理器運行數目P0和P1，其中P0＜P1，運行軟件后得到兩個運行時間TP0、TP1；計算固定問題規?？蓴U展性Scal(Pi，Pj)，其數學模型的推理過程如下：

由加速比計算公式Spi＝Tpi/TPj

效率計算公式Epi＝Spi/Pi×100％

推出并行系統在機器規模由Pi擴展到Pj時的固定問題規?？蓴U展性數學模型是：

Scal(Pi，Pj)＝EPj/EPi＝SPj/Spi×Pj/Pi＝TPj/Tpi×Pj/Pi。

B、根據固定問題規?？蓴U展性數學模型Scal(Pi，Pj)＝Tpi/TPj*Pi/Pj，計算判斷Pj臺處理器相對于Pi臺處理器是否具有可擴展性，其中Pi＜Pj，均表示處理器運行數目；

C、判斷當Scal(Pi，Pj)＞Pj/Pi時，則回到步驟A，增加處理器運行數目，以上步驟循環執行；

D、判斷當0＜Scal(Pi，Pj)≤Pj/Pi時，則停止測試，Pi即為此規模應用的優化處理器運行數目；

可以看出，在本發明中的固定規?？蓴U展性數學模型中有一個非常實用的特性，就是利用比值約分省去了問題的單處理器運行時間，因為當問題規模很大，處理機臺數很多時，根本無法也沒有必要在單處理器上進行求解。

本發明的有益效果是：可以快速確定大規模并行系統運行某規模應用問題的最佳處理機數目，從而提升大規模并行系統的工作效率，滿足應用問題求解需求，縮短運行時間。

附圖說明

附圖1為本發明方法的步驟流程圖。

具體實施方式

參照附圖對本發明的方法作以下詳細的說明；

由前述內容可知，本發明提供的是一種大規模并行系統上優化運行方案的找尋方法，其步驟流程圖如圖1所示，包括如下步驟：

步驟A：在大規模并行系統上運行固定規模應用軟件，根據經驗值設定兩個較小的初始處理器運行數目P0和P1，其中P0＜P1，運行軟件后得到兩個運行時間TP0、TP1；

步驟B：將TP0、TP1帶入本發明中的可擴展性數學模型Scal(Pi，Pj)＝Tpi/TPj*Pi/Pj中，計算并判斷在此應用規模下Pj臺處理器相對于Pi臺處理器是否具有可擴展性，具體判斷情況分為：

◆若Scal(Pi，Pj)＞1，則Pj臺處理器相對于Pi臺處理器是超線性可擴展的；

◆若Scal(Pi，Pj)＝1，則Pj臺處理器相對于Pi臺處理器是線性可擴展的；

◆若Pj/Pi＜Scal(Pi，Pj)＜1，則Pj臺處理器相對于Pi臺處理器是次線性可擴展的；

◆若0＜Scal(Pi，Pj)≤Pj/Pi，則Pj臺處理器相對于Pi臺處理器是不可擴展的；

步驟C：判斷當Scal(Pi，Pj)＞Pj/Pi時，即當前的機器規模還可進行擴展，則增大處理器運行數目返回步驟A、B進行循環尋找判斷；直到0＜Scal(Pi，Pj)≤Pj/Pi時，即當前規模的應用問題為相對不可擴展的情況，則可判定Pi即為此規模應用的最優化處理器運行數目。

綜上所述，依照本發明中的大規模并行系統上最優化運行方案的找尋方法，可以快速確定固定規模應用問題的最優化處理器運行數目，提升大規模并行系統的工作效率，滿足應用問題求解需求，縮短運行時間。這是一種簡單、易行又非常實用的方案確定方法，在高性能計算領域的應用軟件中具有廣泛的應用范圍和很高的應用價值。