[發(fā)明專利]一種基于嵌入式操作系統(tǒng)的MPI實現(xiàn)系統(tǒng)和方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710930198.7
• 申請日: 2017-10-09
• 公開（公告）號: CN107748700A
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 汪艷紅
• 申請（專利權(quán)）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(dá)信恒知識產(chǎn)權(quán)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(tǒng)的消息傳遞接口MPI實現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述MPI實現(xiàn)系統(tǒng)包括：

應(yīng)用層、MPI層和操作系統(tǒng)層；所述應(yīng)用層的MPI應(yīng)用程序是分配在一個或多個MPI節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用程序；所述MPI層包括、進(jìn)程處理模塊、基礎(chǔ)功能庫和供所述MPI應(yīng)用程序調(diào)用的MPI API接口；

所述進(jìn)程處理模塊，用于接收用戶調(diào)用所述MPI應(yīng)用程序的命令；

所述進(jìn)程處理模塊，還用于根據(jù)所述命令，啟動所述應(yīng)用程序，并通過所述基礎(chǔ)功能庫調(diào)用所述操作系統(tǒng)層的嵌入式實時操作系統(tǒng)的服務(wù)功能，控制所述一個或多個MPI節(jié)點(diǎn)執(zhí)行并完成各自節(jié)點(diǎn)上的MPI應(yīng)用程序?qū)?yīng)的子任務(wù)。

2.如權(quán)利要求1所述的MPI實現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述進(jìn)程處理模塊具體包括：

運(yùn)行在所述一個或多個MPI節(jié)點(diǎn)中的每個MPI節(jié)點(diǎn)上的進(jìn)程啟動器、服務(wù)器、子進(jìn)程啟動器和進(jìn)程管理器；

所述一個或多個MPI節(jié)點(diǎn)中任一節(jié)點(diǎn)中的進(jìn)程啟動器，用于根據(jù)接收到的用戶調(diào)用應(yīng)用層的MPI應(yīng)用程序的命令，向所述每個MPI節(jié)點(diǎn)的服務(wù)器發(fā)出服務(wù)連接請求并建立與所述MPI每個節(jié)點(diǎn)上的服務(wù)器之間的通信連接；

所述每個MPI節(jié)點(diǎn)上的服務(wù)器，用于根據(jù)接收到的所述服務(wù)連接請求，調(diào)出對應(yīng)節(jié)點(diǎn)上的子進(jìn)程啟動器；

所述每個MPI節(jié)點(diǎn)上的子進(jìn)程啟動器，用于調(diào)出與對應(yīng)節(jié)點(diǎn)上的進(jìn)程管理器；

所述每個MPI節(jié)點(diǎn)上的進(jìn)程管理器，用于啟動自身節(jié)點(diǎn)上的MPI應(yīng)用程序?qū)?yīng)的子任務(wù)，并通過所述基礎(chǔ)功能庫調(diào)用操作系統(tǒng)層嵌入式實時操作系統(tǒng)的服務(wù)功能，控制自身所在的MPI節(jié)點(diǎn)執(zhí)行并完成自身節(jié)點(diǎn)上的MPI應(yīng)用程序?qū)?yīng)的子任務(wù)。

3.如權(quán)利要求2所述的MPI實現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述每個MPI節(jié)點(diǎn)上的服務(wù)器，具體用于：

在所述進(jìn)程啟動器與所述MPI每個節(jié)點(diǎn)上的服務(wù)器之間建立通信連接后，根據(jù)接收到的所述服務(wù)連接請求，接收所述進(jìn)程啟動器發(fā)送的所述MPI應(yīng)用程序的參數(shù)；

所述每個MPI節(jié)點(diǎn)上的服務(wù)器調(diào)出所述MPI中的子進(jìn)程啟動器并將所述MPI應(yīng)用程序的參數(shù)發(fā)送至與自身對應(yīng)的子進(jìn)程啟動器。

4.如權(quán)利要求3所述的MPI實現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于：

所述接收到的用戶調(diào)用應(yīng)用層的MPI應(yīng)用程序的命令的進(jìn)程管理器，用于匯總所述每個MPI節(jié)點(diǎn)上的子任務(wù)的執(zhí)行結(jié)果并獲得所述MPI應(yīng)用程序的運(yùn)行結(jié)果。

5.如權(quán)利要求2-4任一項所述的MPI實現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述每個MPI節(jié)點(diǎn)上的進(jìn)程管理器，具體用于：

創(chuàng)建自身所在的MPI節(jié)點(diǎn)上的子任務(wù)的進(jìn)程，該進(jìn)程直接調(diào)用所述嵌入式實時操作系統(tǒng)的服務(wù)功能或者該進(jìn)程通過MPI API接口調(diào)用所述嵌入式實時操作系統(tǒng)上的所述基礎(chǔ)功能庫的服務(wù)功能，從而完成該節(jié)點(diǎn)上的MPI應(yīng)用程序?qū)?yīng)的子任務(wù)。

6.如權(quán)利要求1中所述的MPI實現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于，該進(jìn)程通過MPI API接口調(diào)用所述嵌入式實時操作系統(tǒng)上的所述基礎(chǔ)功能庫的服務(wù)功能，包括：

該進(jìn)程通過調(diào)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(shù)據(jù)發(fā)送到指定節(jié)點(diǎn)的指定進(jìn)程的進(jìn)程，以實現(xiàn)進(jìn)程之間的點(diǎn)對點(diǎn)通信；或者

該進(jìn)程通過調(diào)用MPI_Recv和MPI_Irecv接口中的一個或多個接收從指定MPI節(jié)點(diǎn)的指定進(jìn)程發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，以實現(xiàn)進(jìn)程之間的點(diǎn)對點(diǎn)通信。

7.如權(quán)利要求1中所述的MPI實現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于，該進(jìn)程通過MPI API接口調(diào)用所述嵌入式實時操作系統(tǒng)上的所述基礎(chǔ)功能庫的服務(wù)功能，包括：

該進(jìn)程通過調(diào)用MPI_Win_create接口使用遠(yuǎn)程存儲功能；或者

該進(jìn)程通過調(diào)用MPI_Win_lock/MPI_Win_unlock接口對被訪問的創(chuàng)建進(jìn)行加鎖和解鎖；或者

該進(jìn)程通過調(diào)用MPI_Put將數(shù)據(jù)推送至服務(wù)器上；或者

該進(jìn)程通過調(diào)用MPI_Get從服務(wù)器上獲取數(shù)據(jù)。