[發(fā)明專利]基于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的眾核程序重構(gòu)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910910099.1
• 申請日: 2019-09-25
• 公開（公告）號: CN112559031B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐金秀;何香;陳鑫;徐占;劉鑫;李芳;孫唯哲;郭恒;趙朋朋
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫江南計算技術(shù)研究所
• 主分類號: G06F8/72
• 分類號: G06F8/72;G06F8/41;G06F9/30;G06F9/448
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 王健

1.一種基于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的眾核程序重構(gòu)方法，其特征在于：包括基于提取基本類型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的重構(gòu)方法、基于數(shù)組降維的空間壓縮的重構(gòu)方法、基于增大傳輸字長的空間壓縮的重構(gòu)方法；

所述基于提取基本類型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的重構(gòu)方法包括以下步驟：

S11、利用性能分析工具或打印輸出信息，分析程序運行時的多個時間熱點函數(shù)，找出各個時間熱點函數(shù)中最耗時程序段；

S12、針對各個時間熱點函數(shù)中的最耗時循環(huán)段，逐一進行分析，首先分析循環(huán)段的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，若循環(huán)段內(nèi)存在復(fù)雜數(shù)據(jù)類型聲明的數(shù)據(jù)變量，執(zhí)行S13；若循環(huán)段內(nèi)只存在基本數(shù)據(jù)類型聲明的數(shù)據(jù)變量，循環(huán)段由從核完成，執(zhí)行S16；

S13、提取循環(huán)段內(nèi)復(fù)雜數(shù)據(jù)類型聲明的數(shù)據(jù)變量中與循環(huán)段任務(wù)相關(guān)的基本數(shù)據(jù)類型成員變量，稱為原始變量，并進行相應(yīng)的基本數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)變量別名聲明，稱為新變量；

S14、在時間熱點函數(shù)變量聲明部分增加S13中提取的新變量的聲明，在時間熱點函數(shù)執(zhí)行部分的開始位置，將原始變量的內(nèi)存地址和相對應(yīng)的新變量內(nèi)存地址進行地址上下界匹配；

S15、修改循環(huán)段中原始變量名為新變量名，循環(huán)段任務(wù)由從核完成，執(zhí)行S16；

S16、針對由從核完成的循環(huán)段任務(wù)，直接使用編譯指示進行眾核加速并行；

所述基于數(shù)組降維的空間壓縮的重構(gòu)方法包括以下步驟：

S21、利用性能分析工具或打印輸出信息，分析程序運行時的多個時間熱點函數(shù)，找出各個時間熱點函數(shù)中最耗時程序段；

S22、針對各個時間熱點函數(shù)中的最耗時循環(huán)段，逐一進行分析，若循環(huán)段中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存在多維數(shù)組，且多維數(shù)組不存在數(shù)據(jù)依賴關(guān)系，執(zhí)行S23；若循環(huán)段中沒有多維數(shù)組，或者多維數(shù)組之間存在數(shù)據(jù)依賴關(guān)系，執(zhí)行S25；

S23、在時間熱點函數(shù)聲明部分對沒有依賴關(guān)系的多維數(shù)組進行相對應(yīng)的降維數(shù)組聲明；

S24、搜索沒有依賴關(guān)系的多維數(shù)組相關(guān)的執(zhí)行語句，修改為降維數(shù)組相關(guān)的執(zhí)行語句，形成重構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的新循環(huán)段，由從核完成；

S25、針對由從核完成的循環(huán)段任務(wù)，直接使用編譯指示進行眾核加速并行；

所述基于增大傳輸字長的空間壓縮的重構(gòu)方法包括以下步驟：

S31、利用性能分析工具或打印輸出信息，分析程序運行時的多個時間熱點函數(shù)，找出各個時間熱點函數(shù)中最耗時程序段；

S32、針對各個時間熱點函數(shù)中的最耗時循環(huán)段，逐一進行分析，觀察循環(huán)段內(nèi)計算任務(wù)特點，若多條執(zhí)行語句存在多次讀取一個或者多個相同數(shù)組變量，且寫入不同數(shù)組變量的操作，執(zhí)行S33；若不存在，循環(huán)段由從核完成，執(zhí)行S35；

S33、優(yōu)化被讀取多次的數(shù)組變量的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并在時間熱點函數(shù)聲明部分聲明對應(yīng)的別名數(shù)組，合并被寫入的多個不同的數(shù)組變量為一個擴維數(shù)組，并在時間熱點函數(shù)聲明部分聲明對應(yīng)的擴維數(shù)組；

S34、在時間熱點函數(shù)執(zhí)行部分，針對重構(gòu)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)調(diào)整別名數(shù)組的離散內(nèi)存訪問為連續(xù)內(nèi)存訪問，同時修改擴維數(shù)組對應(yīng)的寫操作，形成重構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的循環(huán)段，由從核完成；

S35、針對由從核完成的循環(huán)段任務(wù)，直接使用編譯指示進行眾核加速并行。