[发明专利]一种面向粗粒度MPI+OpenMP混合并行的结构网格区域划分方法

权利要求书

1.一种面向粗粒度MPI+OpenMP混合并行的结构网格区域划分方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，构建目标网格所有的区域划分方式集合：子网格X方向数值M_x，子网格Y方向数值M_y，子网格Z方向数值M_z，进程内的线程数目threads；定义集合为S；

步骤2，为每个区域划分方式M_x，M_y，M_z，threads四元组建立通信拓扑；

步骤3，根据MPI通信面的大小对区域划分方式四元组进行过滤分类，将进入下一步的区域划分方式集合记为S₁；

步骤4，对S₁的几何参数M_x，M_y，M_z执行面向cache-aware的区域划分策略；

步骤5，根据混合并行的通信过程和步骤2得到的通信拓扑建立最晚结束时刻模型，求出缩放因子，度量相同区域划分下不同进程、线程组合的通信性能差异；

步骤6，将步骤5得到的缩放因子与步骤4结合起来，计算出通信开销最小的区域划分方式四元组M_x，M_y，M_z，threads，将其作为输出的区域划分方式；

步骤3具体包括：根据步骤2获得的通信拓扑，统计该区域划分方式产生的MPI通信面消息大小是否超过当前平台测得的通信消息阈值；如果所有的区域划分方式都存在MPI通信面消息大小超过了通信消息阈值的情况，则过滤失效，全部区域划分方式都进入步骤4；否则，只有MPI通信面消息大小未超过通信消息阈值的区域划分方式进入步骤4；将进入步骤4的区域划分方式集合记为S₁。

2.根据权利要求1所述的一种面向粗粒度MPI+OpenMP混合并行的结构网格区域划分方法，其特征在于，步骤1具体包括：按照负载均衡的简单六面体区域分解方法来对原始网格进行区域分解，分解成若干个三维大小均为M_x×M_y×M_z的六面体网格；目标网格所有的区域划分方式M_x，M_y，M_z，threads四元组构成一个集合S。

3.根据权利要求1所述的一种面向粗粒度MPI+OpenMP混合并行的结构网格区域划分方法，其特征在于，步骤2具体包括：按照区域分解时定义的规则，子网格块几何序号，进程号和线程号之间存在通过计算得到的映射关系，从而建立起某个区域划分方式的通信拓扑。