异步通信优化方法技术

本发明专利技术公开一种异步通信优化方法，S1、判断物理资源是否满足大于等于用户程序所需进程数2倍的条件；S2、为用户程序的各个进程间隔分配控制核心作为进程控制核心，并在每个用户进程之间启用一个空闲的控制核心作为专用控制核心，所述进程控制核心与所述专用控制核心组成与用户进程一一对应的异步控制核心；S3、实现单个进程控制核心与多个运算核心阵列的逻辑组合；S6、当位于进程控制核心的用户程序进程（主线程）进行与位于专用控制核心的通信探查服务关键互斥操作时，对线程信号量置1，以主动抢锁并进行关键互斥操作，抢锁成功后信号量置0，允许通信探查服务继续竞争线程锁。本发明专利技术可有效提升通信密集型大规模并发应用的整体性能。体性能。体性能。

【技术实现步骤摘要】
异步通信优化方法


[0001]本专利技术涉及一种异步通信优化方法，属于高性能计算


技术介绍

[0002]异构众核处理器最突出的优势是高性能，尤其适用于高性能计算领域，主要应用于超大规模并行机等大型实用系统中，异构众核平台计算资源规模庞大，应用课题同时并发的进程数可能达到数万乃至数十万规模，而现有的国产异构众核芯片中，异构众核平台控制核心与运算核心的“一一对应”组织架构中控制核心的通信探查服务与用户进程无法异步，使得通信与计算的并发性、异步性受限，存在大规模并发应用通信计算交叠率低、性能有待提高的问题。因此，针对异构众核平台结构特点，研究异步通信优化手段，解决控制核心的通信探查服务与用户进程无法异步的问题，提升通信密集型大规模并发应用的整体性能，已成为通信优化方法的重点研究方向。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种异步通信优化方法，以解决异构众核平台存在的大规模并发应用通信计算交叠率低、性能有待提高的问题。
[0004]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种异步通信优化方法，当用户程序启用所述异步通信优化方法时，执行以下步骤：S1、判断物理资源是否满足大于等于用户程序所需进程数2倍的条件，若满足，执行下一步，若不满足，则退出；S2、为用户程序的各个进程间隔分配控制核心作为进程控制核心，并在每个用户进程之间启用一个空闲的控制核心作为专用控制核心，所述进程控制核心与所述专用控制核心组成与用户进程一一对应的异步控制核心；S3、将每个S2中所述异步控制核心内的进程控制核心所对应的运算核心阵列至专用控制核心所对应的运算核心阵列，绑定至每个S2中所述异步控制核心内的进程控制核心，实现单个进程控制核心与多个运算核心阵列的逻辑组合；S4、在每个异步控制核心内，将每个进程控制核心上的进程的通信探查服务划分为子线程，命名为通信探查服务线程，并将专用控制核心分配给当前通信探查服务线程；S5、位于进程控制核心的用户程序进程与位于专用控制核心的通信探查服务线程异步并发执行；S6、在每个异步控制核心内，当位于进程控制核心的用户程序进程（主线程）进行与位于专用控制核心的通信探查服务关键互斥操作时（如消息发送/接收动作等），对线程信号量置1，以主动抢锁并进行关键互斥操作，抢锁成功后信号量置0，允许通信探查服务继续竞争线程锁。
[0005]由于上述技术方案的运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：本专利技术为异构众核芯片提供一种异步通信优化方法，在异构众核平台中充分挖掘
通信与计算的异步性，实现通信探查服务与用户进程的异步并发，有效提升通信密集型大规模并发应用的整体性能，在现实的高性能应用中具有重要意义。
附图说明
[0006]附图1为控制核心与运算核心逻辑组合示意图。
具体实施方式
[0007]实施例：本专利技术提供一种异步通信优化方法，当用户程序启用所述异步通信优化方法时，执行以下步骤：S1、判断物理资源（控制核心数）是否满足大于等于用户程序所需进程数2倍的条件，若满足，执行下一步，若不满足，则无法应用异步通信优化方法，退出；S2、为用户程序的各个进程间隔分配控制核心作为进程控制核心，并在每个用户进程之间启用一个空闲的控制核心作为专用控制核心，所述进程控制核心与所述专用控制核心组成与用户进程一一对应的异步控制核心；S3、将每个S2中所述异步控制核心内的进程控制核心所对应的运算核心阵列至专用控制核心所对应的运算核心阵列，绑定至每个S2中所述异步控制核心内的进程控制核心，实现单个进程控制核心与多个运算核心阵列的逻辑组合；S4、在每个异步控制核心内，将每个进程控制核心上的进程（主线程）的通信探查服务划分为子线程，命名为通信探查服务线程，并将专用控制核心分配给当前通信探查服务线程；S5、位于进程控制核心的用户程序进程（主线程）与位于专用控制核心的通信探查服务线程异步并发执行；S6、在每个异步控制核心内，当位于进程控制核心的用户程序进程（主线程）进行与位于专用控制核心的通信探查服务关键互斥操作时（如消息发送/接收动作等），对线程信号量置1，以主动抢锁并进行关键互斥操作，抢锁成功后信号量置0，允许通信探查服务继续竞争线程锁，保证通信探查服务与用户程序异步并发正确性，避免探查服务对用户程序干扰。
[0008]对上述实施例的进一步解释如下：本专利方法面向国产异构众核处理器，通过将控制核心和运算核心进行逻辑组合，将通信探查服务卸载至专用控制核心，从而充分挖掘通信与计算的异步性，实现通信计算的深度并发，以提升通信密集型大规模并发应用的整体性能。
[0009]本专利方法主要包括两方面的内容：1）控制与运算核心逻辑组合方法，如附图1所示，打破了异构众核平台“一一对应”的传统视图，通过感知用户程序运行模式，通过软件方法将单个控制核心与多个运算核心阵列进行逻辑组合，使得在空余控制核心上实现专用异步通信优化成为可能，是异步通信优化方法的基础，合理利用资源，同时单个控制核心与多个运算核心的组合能够提高用户程序运算能力；2）基于专用控制核心的异步通信优化方法，使用线程信号量互斥方式，既保证了通信探查服务与用户程序异步并发的正确性，又避免通信探查服务对用户程序的干扰，实
现通信探查服务与用户程序的高效异步并发。
[0010]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案包括以下步骤：1、判断物理资源（控制核心数）是否满足大于等于用户程序所需进程数2倍的条件，若满足，执行下一步，若不满足，则无法应用异步通信优化方法，退出；2、为用户程序的各个进程间隔分配控制核心作为进程控制核心，并在每个用户进程之间启用一个空闲的控制核心作为专用控制核心，所述进程控制核心与所述专用控制核心组成与用户进程一一对应的异步控制核心；3、将每个“异步控制核心”内的进程控制核心所对应的运算核心阵列至专用控制核心所对应的运算核心阵列，绑定至每个“异步控制核心”内的进程控制核心，实现单个进程控制核心与多个运算核心阵列的逻辑组合；4、在每个异步控制核心内，将每个进程控制核心上的进程（主线程）的通信探查服务划分为子线程，命名为通信探查服务线程，并将进程控制核心对应的专用控制核心分配给当前通信探查服务线程；5、位于进程控制核心的用户程序进程（主线程）与位于专用控制核心的通信探查服务线程异步并发执行；6、在每个异步控制核心内，当位于进程控制核心的用户程序进程（主线程）进行与位于专用控制核心的通信探查服务关键互斥操作时（如消息发送/接收动作等），对线程信号量置1，以主动抢锁并进行关键互斥操作，抢锁成功后信号量置0，允许通信探查服务继续竞争线程锁。
[0011]采用上述一种异步通信优化方法时，其在异构众核平台中充分挖掘通信与计算的异步性，实现通信探查服务与用户进程的异步并发，有效提升通信密集型大规模并发应用的整体性能，在现实的高性能应用中具有重要意义。
[0012]为了便于更好的理解本专利技术，下面将对本文中使用的术语进行简要的解释：异构众核芯片：将少量承担管理、通信和运算功能的通用主核核心和大量承担运算功能的精简从核核心集成在一颗完本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种异步通信优化方法，其特征在于，当用户程序启用所述异步通信优化方法时，执行以下步骤：S1、判断物理资源是否满足大于等于用户程序所需进程数2倍的条件，若满足，执行下一步，若不满足，则退出；S2、为用户程序的各个进程间隔分配控制核心作为进程控制核心，并在每个用户进程之间启用一个空闲的控制核心作为专用控制核心，所述进程控制核心与所述专用控制核心组成与用户进程一一对应的异步控制核心；S3、将每个S2中所述异步控制核心内的进程控制核心所对应的运算核心阵列至专用控制核心所对应的运算核心阵列，绑定至每个S2中所述异步控制核心内的进程控制核心，实现...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙浩男，魏迪，尹万旺，袁欣辉，郑岩，林蓉芬，王丹云，
申请(专利权)人：无锡江南计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：