[发明专利]一种基于迭代空间条块的并行有限差分模版方法

摘要

本发明涉及一种基于迭代空间条块的并行有限差分模版方法。传统的并行化迭代方法在迭代内和迭代间都需要同步操作以维护数据依赖关系。本发明首先通过对迭代空间进行时间轴方向划分成网格条块，实现对同一网格块进行递归式多次迭代步更新，从而在不改变串行模版迭代方法性质的同时，提高条块内数据局部性。然后通过对网格条块重排序，实现交错条块有限差分模版方法的并行化。本发明方法比传统的区域分解方法和红黑排序并行方法具有更好的数据局部性，并行效率和可扩展性。

主权项

一种基于迭代空间条块的并行有限差分模版方法，其特征在于该方法包括如下步骤：步骤1根据处理器拓扑进行空间计算区域划分，具体是：依据处理器数目P及处理器的拓扑结构，将空间计算区域划分为P1×P2个子空间sub_domain，其中P1×P2=P且P1=P2；步骤2指定迭代方向，具体是：交错条块迭代方法分为奇数k次迭代和偶数k次迭代，设定奇数k次迭代与偶数k次迭代执行方向相反；步骤3对子空间进行网格条块划分，具体是：将各子空间划分为多个网格条块，并且奇数k次和偶数k次划分方向相反；步骤4对网格条块重新排序，具体是：根据处理器数目P按照cyclic(P)排列方法对所有的网格条块进行重排序；步骤5以网格条块为单位执行奇数k次迭代数据更新，具体是：执行奇数k次迭代更新，更新顺序参照重排序之后的网格条块序；当更新奇数k次中的发送条块和混合条块后，将边界数据发送给相应的接收条块和混合条块，而接收数据的条块在接收完数据后再进行迭代更新；步骤6以网格条块为单位执行偶数k次迭代数据更新，具体是：执行偶数k次迭代更新，更新顺序参照重排序之后的网格条块序；当更新偶数k次中的发送条块和混合条块后，将边界数据发送给相应的接收条块和混合条块，而接收数据的条块在接收完数据后再进行迭代更新。