[发明专利]一种基于算法特征的SIMT系统

权利要求书

1.一种基于算法特征的SIMT系统，其特征在于，所述系统包括SIMT硬件结构约束模块(1)、算法多线程任务分解模块(2)、单线程任务树的生成模块(3)、任务变量特征提取模块(4)、任务控制特征提取模块(5)、变量的存储映射模块(6)和高效算法实现模块(7)，

所述SIMT硬件结构约束模块(1)根据SIMT硬件结构本身，对软件设计提出一系列约束条件；

所述算法多线程任务分解模块(2)，基于SIMT硬件结构约束模块(1)中的线程数量，将输入的复杂算法任务进行分解，构造多线程任务，多个线程并行执行，处理多个数据任务，多个线程共用一套指令程序，任务分解完成后，输出到单线程任务的生成模块(3)；

所述单线程任务树的生成模块(3)，用于接收多线程任务分解模块(2)输出的多个线程，针对单一线程，结合SIMT硬件结构约束模块(1)中的可支持的数据类型，基本操作库，构造数据流图，生成变量树，为变量特征提取模块(4)和控制特征提取模块(5)提供依据；

所述任务变量特征提取模块(4)，基于SIMT硬件结构约束模块(1)中的可支持的数据类型，基本操作库，存储模型，对变量类型、变量关联性及变量的生命周期进行重点分析；

所述任务控制特征提取模块(5)，基于SIMT硬件结构约束模块(1)中的基本操作库和存储模型，根据单线程变量树生成模块(3)所得的变量树，确定当前任务的流程控制结构、公共操作以及输入和输出变量；

所述变量的存储映射模块(6)，基于SIMT硬件结构约束模块(1)中的存储模型，根据变量特征提取模块(4)和控制特征提取模块(5)所得结果，将变量映射到SIMT的存储结构中，分别确定全局变量、常量、局部变量、输入变量和输出变量的存储地址、大小、访问方式；

所述高效算法实现模块(7)基于SIMT硬件结构约束模块(1)中的指令集限制，根据控制特征提取模块(5)以及变量的存储映射模块(6)的结果，实现汇编代码的编写。

2.根据权利要求1所述的基于算法特征的SIMT系统，其特征在于，

所述基本操作库用于限制SIMT支持的操作；

所述存储模型用于对数据的存储映射产生影响；

所述线程数量用于限制单次可处理的最大任务量；

所述指令集影响指令的选取及优化。

3.根据权利要求2所述的基于算法特征的SIMT系统，其特征在于，

所述变量类型是指确定变量包括浮点、定点、向量和整型中的一种或多种；

所述变量关联性是指变量和变量之间的关联；

所述变量的生命周期是指变量在整个任务执行过程中的有效期。

4.根据权利要求2所述的基于算法特征的SIMT系统，其特征在于，

所述流程控制结构包括顺序结构、分支结构和循环结构；

所述公共操作为提取出当前任务可以先行计算的公共操作。

5.根据权利要求1所述的基于算法特征的SIMT系统，其特征在于，所述高效算法实现模块(7)包括如下单元：选取最优指令单元、指令排布单元和寄存器约束约束单元。