[发明专利]一种基于扁平化模型的通信实现方法

说明书

本发明提供了一种基于扁平化模型的通信实现方法，可用于点对点通信和集合通信。所述方法包括：运算核心将用户消息的描述符在内存中进行组装；所述运算核心通过写内存方式，将描述符地址信息作为消息请求通知给控制核心；所述控制核心通过创建轮询线程的方式，查询运算核心的消息请求，通过消息请求中携带的描述符地址信息，取出描述符进行消息匹配；所述控制核心利用消息匹配的结果与远程控制核心进行消息通信。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，具体涉及一种基于扁平化模型的通信实现方法。

背景技术

在异构众核体系结构下，用户进行并行程序设计通常要采用两层设计模型，即在控制核心实现消息通信，在运算核心实现加速运算；其产生的负面影响也是显而易见的。首先，给用户带来了较重的编程负担；其次，多核时代的遗产代码大多需要通过改造才能在众核平台上运行。因此，在异构平台上提供传统扁平化编程视角，有助于提升程序设计生产率，同时也有利于遗产代码在异构众核系统上平滑过渡。基于控制核心代理的运算核心消息通信实现，是扁平化编程模型的重要关键技术之一。

运算核心消息通信实现主要包括点对点消息和集合消息。在点对点消息方面，通常的实现方式是采用运算核心中断控制核心发出消息代理请求，由控制核心在中断处理中解析消息请求并进行消息代理操作的方式；这种方式存在中断代价过高导致消息性能下降的缺陷。在集合操作方面，如果采用传统的点对点消息实现方式，由于密集的消息通信请求，容易出现控制核心热点的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种基于扁平化模型的通信实现方法，采用控制核心主动轮询方式，对用户的点对点消息请求进行批量处理，解决了中断代价过高的问题；此外，在集合消息方面，本发明利用运算核心数据传输能力强的特点，采用数据传输加单运算核心请求的方式，避免了控制核心的热点问题。

根据本发明，提供了一种基于扁平化模型的通信实现方法，用于点对点通信，包括：运算核心将用户消息的描述符在内存中进行组装；所述运算核心通过写内存方式，将描述符地址信息作为消息请求的至少一部分，通知给控制核心；所述控制核心通过创建轮询线程的方式，查询运算核心的消息请求，通过消息请求中携带的描述符地址信息，取出描述符进行消息匹配；所述控制核心利用消息匹配的结果与远程控制核心进行消息通信。

优选地，在所述控制核心与所述远程控制核心的消息通信结束后，所述控制核心将完成信息写入预定完成位中，以便运算核心进行查询。

根据本发明，还提供了一种基于扁平化模型的通信实现方法，用于集合通信，包括：运算核心阵列进行同步，由运算核心阵列中核号最小的运算核心组织描述符并通知控制核心，运算核心阵列中的其他运算核心进入下一个阵列同步等待数据通信完成；所述控制核心收到运算核心消息请求后，从消息请求解析描述符以确定根进程位置，并申请集合操作缓冲区并进行消息集合操作，完成后通知所述核号最小的运算核心提出申请的上层消息集合操作已经完成，运算核心阵列发起数据传输操作，将缓冲区中的数据拷贝至相应目的地址。

本发明基于轮询方式的低开销点对点消息代理机制，而且利用单个核心通知和阵列数据传输相结合的集合通信机制。由此，本发明的优点在于，首先，控制核心线程采用轮询的交互方式处理运算核心的消息通信请求，降低了代理实现的代价；其次，利用单个核心通知和阵列数据传输相集合的方式，避免了控制核心的热点问题，充分挖掘了底层芯片的通信潜能。

附图说明

结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：

图1示意性地示出了根据本发明第一优选实施例的基于扁平化模型的通信实现方法的流程图。

图2示意性地示出了根据本发明第二优选实施例的基于扁平化模型的通信实现方法的流程图。