[发明专利]同步资源的使用方法

说明书

本发明提供一种同步资源的使用方法，用于并行的多个线程束，包括：解析这些线程束，以获得每个线程束所包括的与同步资源相关的所有指令，每个指令具有同步资源标识符；根据每个指令的指令类别，划分每个线程束中所包括的所有指令而获得一或多个顶点，各顶点包括至少一个指令，所述指令类别包括消费者指令和生产者指令；建立所述线程束中所包括的所有顶点之间的路径，以获得第一有向无环图；删除第一有向无环图内的多个顶点之间冗余的弧，以获得第二有向无环图；对第二有向无环图所包括的所有顶点使用的同步资源进行分组，以获得第三有向无环图；建立第一有向无环图中的所有顶点的拓扑排序序列；以及基于拓扑排序序列以及第三有向无环图，将逻辑同步资源映射至物理同步资源。

技术领域

本发明涉及一种同步资源的使用方法且特别是有关于一种用于并行的多个线程束的同步资源的使用方法。

背景技术

生产者消费者问题(producer-consumer problem)是一个在并行程序中同步的问题，所述问题描述了多个并行的线程束可通过同步资源的指令来通信。生产者指令和消费者指令是同步资源的两种不同的指令类别。对于数据依赖来讲，生产者准备好数据给消费者，即，生产者生产数据写入内存，消费者消费内存中的数据；对于内存(包含各种高速缓存)依赖来讲，生产者腾出内存给消费者，即，生产者消费内存中的数据，消费者生产数据写入内存。从内存依赖的角度看和从数据依赖的角度看，角色是相反的。如果生产者未把数据或内存准备好，消费者不能开始消费数据或内存。同步资源的分配发生在并行程序的生成阶段，而不是在并行程序的执行阶段。在生成阶段很难知道并行程序的执行顺序，导致下次分配同步资源的时候不知道已分配的同步资源有哪些已经被回收。据此，由于同步资源有限，倘若同步资源不能及时回收，将无法充分利用同步资源。并且，在并行程序中，同步资源分配容易产生冲突。因此，如何充分利用所有的同步资源，使得同步资源分配时不产生冲突，不闲置，且能及时回收则是目前待解决的一个问题。

发明内容

本发明是针对一种同步资源的使用方法，可充分利用同步资源并解决并行程序中同步资源分配冲突的问题。

本发明的同步资源的使用方法，用于并行的多个线程束，包括：解析所述多个线程束，以获得每一所述线程束所包括的与同步资源相关的所有指令；根据每一所述指令的指令类别，划分每一所述线程束中所包括的所有指令而获得一或多个顶点；建立所述多个线程束中所包括的所有顶点之间的路径，以获得第一有向无环图；删除所述第一有向无环图内多个顶点之间冗余的弧，以获得第二有向无环图，其中，所述弧用以连接所述所有顶点中的两个所述顶点，每条所述路径为一条或多条所述弧的集合；对所述第二有向无环图所包括的所有顶点使用的同步资源进行分组，以获得第三有向无环图；建立所述第一有向无环图中的所述所有顶点的拓扑排序序列；以及基于所述拓扑排序序列以及所述第三有向无环图，将逻辑同步资源映射至物理同步资源。

在根据本发明的实施例中，每一个指令具有同步资源标识符，每一个顶点包括至少一个指令，所述指令类别包括消费者指令和生产者指令。建立所述多个线程束中所包括的所有顶点之间的路径，以获得所述第一有向无环图的步骤包括：基于指令执行顺序，在属于同一线程束的两个顶点之间建立线程束内弧；以及基于所述指令类别以及所述同步资源标识符，在属于不同线程束的两个顶点之间建立线程束间弧，其中所述弧包括所述线程束内弧以及所述线程束间弧。

在根据本发明的实施例中，所述线程束内弧是用以连接属于同一线程束内的相邻的两个顶点，且由执行顺序在前的顶点指向执行顺序在后的顶点；所述线程束间路径是用以连接具有相同的同步资源标识符的属于不同线程束的两个顶点，且由生产者指令指向消费者指令。

在根据本发明的实施例中，根据每一所述指令的指令类别，划分每一所述线程束中所包括的所有指令而获得所述顶点的步骤包括：在每一所述线程束中，将自消费者指令开始到下一个消费者指令之前的所有指令，划分至同一个顶点。倘若每一所述线程束中初始的指令属于生产者指令，将自初始的指令开始到下一个所述消费者指令之前的所有指令，划分至同一个顶点。