[发明专利]用于低级别可组合高性能计算库的技术

权利要求书

1.一种用于生成可组合库的计算设备，所述计算设备包括：

处理器，用于建立编译器模块，其中，所述编译器模块用于基于库函数的源代码生成包括所述库函数的二进制表示和中间表示的可组合库，并且将元数据编码到所述可组合库中，

其中，所述元数据包括所述库函数的不同级别的多个抽象，其中所述抽象定义了数据空间、迭代空间和库函数的计算，所述编译器利用所述抽象确定编译的可组合库的循环操作的数据访问模式，并将该数据访问模式存储为编译的可组合库的元数据的一部分；并且

其中，所述多个抽象包括第一抽象级别的算法抽象、第二抽象级别的分块算法抽象和第三抽象级别的基于区域的代码抽象。

2.根据权利要求1所述的计算设备，其中，所述第一抽象级别的所述算法抽象包括抽象级别比所述分块算法抽象和所述基于区域的代码抽象中的每一个高的算法抽象，

其中，所述第二抽象级别的所述分块算法抽象包括抽象级别比所述算法抽象低且抽象级别比所述基于区域的代码抽象高的分块算法抽象，以及

其中，所述第三抽象级别的所述基于区域的代码抽象包括抽象级别比所述算法抽象和所述分块算法抽象中的每一个低的基于区域的代码抽象。

3.根据权利要求1所述的计算设备，其中，所述算法抽象以比语言级别抽象的抽象级别来对库函数的语义进行编码。

4.根据权利要求1所述的计算设备，其中，所述分块算法抽象包括围绕对所述库函数的调用的循环嵌套。

5.根据权利要求1所述的计算设备，其中，所述分块算法抽象定义所述库函数的迭代空间的分区。

6.根据权利要求1所述的计算设备，其中，所述基于区域的代码抽象包括被编写为包括一个或多个区域的树的库函数，其中，所述树的每个区域包括库函数的数据空间和迭代空间。

7.根据权利要求6所述的计算设备，其中，所述树的每个区域还包括所述库函数的一个或多个调整参数。

8.一种用于生成可执行应用的计算设备，所述计算设备包括：

处理器，用于建立编译器模块以生成可执行应用，其中，生成可执行应用包括对可组合库的库函数进行组合，其中，所述可组合库包括所述库函数的二进制表示、所述库函数的中间表示和元数据，

其中，所述元数据包括针对每个库函数的多个抽象，其中所述抽象定义了数据空间、迭代空间和库函数的计算，所述编译器利用所述抽象确定编译的可组合库的循环操作的数据访问模式，并将该数据访问模式存储为编译的可组合库的元数据的一部分，并且其中，所述多个抽象包括多个算法抽象、多个分块算法抽象和多个基于区域的代码抽象，

其中，所述编译器模块使用所述多个抽象和所述数据访问模式作为组合所述库函数的指导。

9.根据权利要求8所述的计算设备，其中，所述编译器模块使用所述算法抽象来执行第一库函数组合过程，其中，执行第一库函数组合过程包括：在数学级别上对第一库函数的第一算法抽象和第二库函数的第二算法抽象执行第一循环合并操作。

10.根据权利要求9所述的计算设备，其中，所述编译器模块使用所述分块算法抽象来执行第二库函数组合过程，其中，执行第二库函数组合过程包括将第二循环合并操作直接应用于所述第一库函数的第一分块算法抽象的第一循环以及所述第二库函数的第二分块算法抽象的第二循环。

11.根据权利要求10所述的计算设备，其中，执行第二库函数组合过程还包括：执行所述第一分块算法抽象和所述第二分块算法抽象的第一循环和第二循环的数据访问模式的比较，以确定所述第二分块算法抽象的第二循环的矩阵元素是否在下一次迭代中由所述第一分块算法抽象的第一循环访问。