[發明專利]一種基于嵌入式操作系統的MPI實現系統和方法

在審

• 申請號: 201710930198.7
• 申請日: 2017-10-09
• 公開（公告）號: CN107748700A
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發明（設計）人: 汪艷紅
• 申請（專利權）人: 北京東土科技股份有限公司
• 主分類號: G06F9/54
• 分類號: G06F9/54
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司11291
• 代理人: 黃志華

1.一種基于嵌入式操作系統的消息傳遞接口MPI實現系統，其特征在于，所述MPI實現系統包括：

應用層、MPI層和操作系統層；所述應用層的MPI應用程序是分配在一個或多個MPI節點的應用程序；所述MPI層包括、進程處理模塊、基礎功能庫和供所述MPI應用程序調用的MPI API接口；

所述進程處理模塊，用于接收用戶調用所述MPI應用程序的命令；

所述進程處理模塊，還用于根據所述命令，啟動所述應用程序，并通過所述基礎功能庫調用所述操作系統層的嵌入式實時操作系統的服務功能，控制所述一個或多個MPI節點執行并完成各自節點上的MPI應用程序對應的子任務。

2.如權利要求1所述的MPI實現系統，其特征在于，所述進程處理模塊具體包括：

運行在所述一個或多個MPI節點中的每個MPI節點上的進程啟動器、服務器、子進程啟動器和進程管理器；

所述一個或多個MPI節點中任一節點中的進程啟動器，用于根據接收到的用戶調用應用層的MPI應用程序的命令，向所述每個MPI節點的服務器發出服務連接請求并建立與所述MPI每個節點上的服務器之間的通信連接；

所述每個MPI節點上的服務器，用于根據接收到的所述服務連接請求，調出對應節點上的子進程啟動器；

所述每個MPI節點上的子進程啟動器，用于調出與對應節點上的進程管理器；

所述每個MPI節點上的進程管理器，用于啟動自身節點上的MPI應用程序對應的子任務，并通過所述基礎功能庫調用操作系統層嵌入式實時操作系統的服務功能，控制自身所在的MPI節點執行并完成自身節點上的MPI應用程序對應的子任務。

3.如權利要求2所述的MPI實現系統，其特征在于，所述每個MPI節點上的服務器，具體用于：

在所述進程啟動器與所述MPI每個節點上的服務器之間建立通信連接后，根據接收到的所述服務連接請求，接收所述進程啟動器發送的所述MPI應用程序的參數；

所述每個MPI節點上的服務器調出所述MPI中的子進程啟動器并將所述MPI應用程序的參數發送至與自身對應的子進程啟動器。

4.如權利要求3所述的MPI實現系統，其特征在于：

所述接收到的用戶調用應用層的MPI應用程序的命令的進程管理器，用于匯總所述每個MPI節點上的子任務的執行結果并獲得所述MPI應用程序的運行結果。

5.如權利要求2-4任一項所述的MPI實現系統，其特征在于，所述每個MPI節點上的進程管理器，具體用于：

創建自身所在的MPI節點上的子任務的進程，該進程直接調用所述嵌入式實時操作系統的服務功能或者該進程通過MPI API接口調用所述嵌入式實時操作系統上的所述基礎功能庫的服務功能，從而完成該節點上的MPI應用程序對應的子任務。

6.如權利要求1中所述的MPI實現系統，其特征在于，該進程通過MPI API接口調用所述嵌入式實時操作系統上的所述基礎功能庫的服務功能，包括：

該進程通過調用MPI_Send、MPI_Bsend、MPI_Ssend、MPI_Isend、MPI_Ibsend和MPI_Issend接口中的一個或多個將特定的數據發送到指定節點的指定進程的進程，以實現進程之間的點對點通信；或者

該進程通過調用MPI_Recv和MPI_Irecv接口中的一個或多個接收從指定MPI節點的指定進程發送過來的數據，以實現進程之間的點對點通信。

7.如權利要求1中所述的MPI實現系統，其特征在于，該進程通過MPI API接口調用所述嵌入式實時操作系統上的所述基礎功能庫的服務功能，包括：

該進程通過調用MPI_Win_create接口使用遠程存儲功能；或者

該進程通過調用MPI_Win_lock/MPI_Win_unlock接口對被訪問的創建進行加鎖和解鎖；或者

該進程通過調用MPI_Put將數據推送至服務器上；或者

該進程通過調用MPI_Get從服務器上獲取數據。