[发明专利]一种自动优化的MPI通信传输方法

权利要求书

1.一种自动优化的MPI通信传输方法，其特征在于，包括步骤如下：

1)配置应用程序算例，确定应用程序算例的运行规模为N个MPI进程；

2)分析N进程规模下算例中存在的MPI通信类型；MPI通信类型包括集合通信和点对点通信；

3)对于每一类MPI通信类型形成最优性能优区间I：

3.1)针对该MPI通信类型在N进程规模下，测试数据量在2字节到1M字节的通信带宽和时延，得到带宽和时延变化趋势；

3.2)寻找数据量超过1M字节时，带宽突然下降后又逐步上升的转折点，记录该转折点的数据量为max，作为性能最优区间的最大值；

3.3)取min＝0.5*max，作为最优区间的最小值；

3.4)形成性能最优区间I＝{min,max}；

4)对于每一类MPI通信类型进行如下操作:

4.1)分析MPI通信数组的维数n、维度大小Dj以及MPI通信语句前后代码段中存在相同通信类型的通信次数P；其中，j＝1,…，n；n≥1；MPI通信语句前后代码段的划分标准是“代码段内的代码与代码段外的代码不存在数据依赖”；

4.2)申请x个本地临时缓冲区buffi；

4.3)计算第i个待MPI通信的MPI通信数组的数据量Si＝D1*…*Dn*sizeof(数据类型)；其中，sizeof(数据类型)表示该数据类型所占字节数的大小；

4.4)如果Si＞max，调用拆包方法UNPACK接口，跳转到步骤4.7)；

4.5)如果Si＜min，调用打包方法PACK接口，跳转到步骤4.10)；

4.6)如果min≤Si≤max，调用NORMAL接口，该接口不作处理，直接调用原MPI通信接口；

4.7)如果Si能被max整除，则跳转到步骤4.14)，否则，跳转到步骤4.8)；

4.8)如果Si不能被max整除，且余数大于等于min，跳转到步骤4.14)；否则进入步骤4.9)；

4.9)设置新的最优区间I＝{min,(max+min)/2}，进入步骤4.8)；

4.10)调用PACK接口后，重新判断MPI通信语句前后代码段中存在相同通信类型的通信次数P，如果P≠0，则执行步骤4.11)；如果P＝0，则调用NORMAL接口，不作处理，直接调用原MPI通信接口；

4.11)当Q≥2时，将数据量小于min的MPI通信数组依次打包，直至数据量大于等于min或者把Q个通信数组都合并完成，设i＝i+Q，进入步骤4.12)；

4.12)将待打包的MPI通信数组拼接到临时缓冲区buffi中，并记录每个打包数据的拼接点p[q]，然后调用原有的MPI通信方法，进入步骤4.13)；其中，q＝1,…,Q-1；

4.13)MPI通信完成后，从临时缓冲区buffi按拼接点p[q]取出原有MPI通信数组，按打包前的顺序进行数组拆包操作，还原原数组，进入步骤4.16)；

4.14)将待拆包的MPI通信数组分割到w个临时缓冲区buffi中，并记录每个缓冲区片段的长度li，然后调用原有的MPI通信方法进行MPI通信，进入步骤4.15)；其中w＝Si/max，w≤x；

4.15)MPI通信完成后，根据每个缓冲区片段的长度li将每个缓冲区片段中的数据从临时缓冲区buffi打包到原MPI通信数组中，还原原MPI通信数组，进入步骤4.16)；

4.16)判断i≥P，如果条件成立，则优化完成，退出流程；否则i＝i+1，进入步骤4.4)。

2.根据权利要求1所述的自动优化的MPI通信传输方法，其特征在于，步骤3.1)中，数据量的抽样点为2字节、4字节、8字节……1M字节；且每个抽样点测试五次后取测试结果的平均值。