[发明专利]多核平台下串行程序运行时的自动并行化加速方法

权利要求书

1.一种多核平台下串行程序运行时的自动并行化加速方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，建立一个共享读取的程序计数寄存器组SPC，该寄存器组中寄存器的个数与CPU核的数目相同，每个寄存器分别与对应的CPU核相连以实时地储存该CPU核的程序计数器值；

第二步，当存在空闲的CPU核时，进行加速对象选择处理，得到自动并行加速线程的加速对象为线程P；

第三步，当线程P存在已分析指令集合S_p时，载入该集合S_p；否则，为线程P新建一个集合S_p，对线程P所在的CPU核进行读取处理，得到线程P所在的CPU核当前正在读取的指令I_c，并由I_c追踪线程P下一条将要执行指令的地址，将追踪分析的指令代码和跳转关系加入集合S_p中；

第四步，采用第三步的方法，得到线程P将要执行的所有指令，当集合S_p中每次加入条件转移指令后且集合S_p中存在循环代码时，进行进度校验和替换处理；

第五步，当线程P被调度出CPU核时，系统以中断方式将该事件连同当时的SPC_p值发送给自动并行加速线程，当自动并行加速线程正在替换处理中时，则使用此时的SPC_p值作为读取I_c的依据，继续执行替换处理直到退出该步骤；否则，自动并行加速线程根据当时的SPC_p值读取I_c，清空或更新集合S_p，其结果等待线程P被调入时继续使用；

第六步，返回第二步，开始处理新的需要加速的线程。

2.根据权利要求1所述的多核平台下串行程序运行时的自动并行化加速方法，其特征是，第一步中所述的共享读取是：每个CPU核实时读取寄存器组中每个寄存器存储的其它CPU核的程序计数器值。

3.根据权利要求1所述的多核平台下串行程序运行时的自动并行化加速方法，其特征是，第二步中所述的加速对象选择处理，是：当正在运行且未被加速的用户线程中存在CPU占用率最高的线程时，则选择该线程作为自动并行加速线程的加速对象；否则，时间t后，再次选择正在运行且未被加速的用户线程中CPU占用率最高的线程作为自动并行加速线程的加速对象，直至得到自动并行加速线程的加速对象。

4.根据权利要求3所述的多核平台下串行程序运行时的自动并行化加速方法，其特征是，所述的时间t是系统的调度时间片大小。

5.根据权利要求1所述的多核平台下串行程序运行时的自动并行化加速方法，其特征是，第三步中所述的读取处理，是：读取线程P所在的CPU核的程序计数寄存器的值，将得到的虚拟地址转换为物理地址，然后从该物理地址得到线程P所在的CPU核正在执行的指令I_c，当集合S_p中包括指令I_c时，删除集合S_p中I_c以前的指令记录，并根据集合S_p追踪线程P下一条将要执行的指令；否则，清空集合S_p。

6.根据权利要求1所述的多核平台下串行程序运行时的自动并行化加速方法，其特征是，第四步中所述的进度校验，是：重新读取指令I_c，当指令I_c不在集合S_p中时，清空集合S_p，然后从指令I_c开始追踪；当指令I_c在集合S_p中、线程P走向该循环且线程P已经开始执行该循环，则选取循环接收后第一条语句作为待分析指令，并清空集合S_p；当指令I_c在集合S_p中、线程P走向该循环且线程P未执行该循环，则对该循环进行替换处理；当指令I_c在集合S_p中但线程P未走向该循环时，则删除集合S_p中I_c以前的指令记录，并继续追踪。