[发明专利]基于文本分析的MPI代码通信过程解析方法

说明书

本发明提供一种基于文本分析的MPI代码通信过程解析方法，应用于基于MPI开发的并行应用程序中，基于文本分析的MPI代码通信过程解析方式，通过对MPI并行应用源代码分析，模拟MPI任务的执行过程快速准确地挖掘出点对点通信信息，减少分析过程中的资源开销。包括以下步骤：(a)对MPI源代码逐行分析，抓取出关键通信变量；(b)根据用户期望启动的进程数，对源代码执行相应次数的循环分析，每次循环分析模拟一个MPI任务的执行；(c)每次循环时，根据解析到的不同的关键词语句执行相应的分析过程，搜索是否包含MPI通信关键词；(d)根据搜索到的不同的MPI通信关键词，将通信过程转换为点对点通信信息；(e)整合多个进程中的点对点通信信息。

技术领域：

本发明涉及一种代码解析方法，更具体的说，尤其涉及一种基于文本分析的MPI代码通信过程解析方法。

背景技术：

在计算机科学中，高性能计算(High Performance Computing，HPC)是一个重要的分支，是一种从多个方面研究开发高性能计算机的技术，例如从系统结构、并行算法和软件开发等方面。高性能计算已逐渐成为继传统的理论研究和实验室实验之外的科学研究的新支柱。

在使用高性能计算的过程中，一些应用并不能有效地利用其所占用的高性能计算平台的计算资源，造成了许多计算资源的浪费。为了能更高效地利用高性能计算平台，需要能指导其与实际应用相匹配，可以通过程序预测技术来达到这一目的。在使用高性能计算的过程中，大部分程序都是并行执行的，因此，对于并行程序研究其性能预测及优化技术具有重要的意义，能提高高性能计算的性能。要对并行应用进行性能预测及优化首先需要分析并行应用的通信性能，因为并行应用的通信性能是影响并行应用整体性能的关键因素之一，而要准确地反映并行应用的通信性能，需要在并行应用代码中抓取关键通信信息并转化为点对点通信信息。由于消息传递接口(Message Passing Interface，MPI)具有很多优点，例如良好的可移植性等，受到了开发人员的喜爱，广泛应用于开发并行应用程序。所以对基于MPI开发的并行应用抓取其代码中的关键通信信息并转化为点对点通信信息就显得尤为重要。

目前MPI并行应用代码通信过程解析方式主要有两种，即人工解析和基于插桩技术的解析。人工解析方式指的是人为地去阅读MPI应用源代码，然后挖掘出其中包含的点对点通信信息。人为阅读MPI并行应用代码的过程中，对于某一段代码的理解不准确极易造成挖掘出的点对点通信信息不准确，且耗费大量的时间和人力资源。基于插桩技术的解析方式指的是在源代码、目标代码等不同阶段插入相应的信息捕捉过程，然后当MPI并行应用在实际环境中运行时截取通信过程并保存下来。这种方式在面对大规模应用时，会由于进程数多、计算时间长、通信过程复杂等导致消耗多余的计算与时间资源。

发明内容：

本发明的目的就是提供一种基于文本分析的MPI代码通信过程解析方法，在MPI并行应用代码通信过程解析中减少资源的开销。

本发明的技术方案是：

基于文本分析的MPI代码通信过程解析方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)逐行分析MPI源代码，抓取出关键通信变量并保存到列表中；

2)根据用户期望启动的实际进程数n，循环n次对源代码进行分析；每次循环分析模拟一个MPI任务的执行；

3)每次循环分析时，根据解析到的不同关键词执行相应的分析过程，搜索是否包含MPI通信关键词；

4)根据搜索到的不同的MPI通信关键词，将通信过程转换为点对点通信信息；

5)最后将多个执行循环分析进程中的点对点通信信息整合到一起。

其中，步骤1)包括初始化和获得关键通信变量的步骤：

步骤(1.1)获得源代码文件和用户期望启动的实际进程数n；