一种应用于并行科学计算程序的细粒度性能建模方法技术

本发明专利技术公开了一种应用于并行科学计算程序的细粒度性能建模方法，其具体步骤如下：获取程序所有的自定义函数名和MPI通信函数名，以及程序在一系列并行度下，各个自定义函数自身的计算时间和MPI通信函数的通信时间；逐一对自定义函数和MPI通信函数选择不同类型的基函数，进行拟合得到该函数的性能模型；将所有建模结果聚合，得到程序整体的性能模型。本发明专利技术的一种应用于并行科学计算程序的细粒度性能建模方法，专注于研究程序进程数量分配对程序运行时间的影响，对自定义函数和MPI通信函数分别建模，MPI通信函数又分为四类使用不同的基函数进行建模，然后再将建模结果进一步聚合，从而得到程序的整体模型，使得性能建模粒度更小，建模效果更好。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于并行科学计算程序的细粒度性能建模方法
本专利技术涉及计算机性能建模领域，尤其涉及一种应用于并行科学计算程序的细粒度性能建模方法。
技术介绍
科学计算是一个利用计算机来分析和解决科学问题的综合交叉领域，在许多科学学科和高科技应用领域都发挥着十分重要的作用。在实际的科学研究中，常常会遇到大量复杂的数学计算问题，这些问题用普通的计算工具来解决非常困难，而使用计算机来处理就会非常容易。因此产生了许多科学计算应用程序和软件，这些应用主要的功能就是通过计算机来模拟科学学科中计算问题，比如有通过数值模拟来预测地震、海啸和其他自然灾害的科学计算应用，还有通过分子建模来研究生物分子和开发新化合物的科学计算应用，除此之外，科学计算在流体力学、生物信息学、化学计量学、地球物理学等领域都有广泛的应用。科学计算的特点是计算公式复杂、计算量大、数值变化大，这要求所需的计算机系统拥有很强的计算能力，因此往往运行在高性能计算平台上。高性能计算平台包含了多个计算节点，节点之间通过MPI等方式进行通信。并行技术可以同时使用多个计算节点，加快运算速度。通过并行技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于并行科学计算程序的细粒度性能建模方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1：首先获取并行科学计算程序中所有的自定义函数名和MPI通信函数名，以及程序在一系列并行度下，各个自定义函数自身的计算时间和MPI通信函数的通信时间；/n步骤2：根据MPI通信函数的通信方式，对所述MPI通信函数进行分类；/n步骤3：对不同类型的所述MPI通信函数分别选择不同的针对MPI通信的基函数；/n步骤4：对所述自定义函数选择针对普通计算的基函数；/n步骤5：对所述步骤3中不同类型的所述MPI通信函数分别选择不同的针对MPI通信的基函数进行最小二乘法拟合，得到MPI通信函数的性能模型；对所述自定义函数选...

【技术特征摘要】
1.一种应用于并行科学计算程序的细粒度性能建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：首先获取并行科学计算程序中所有的自定义函数名和MPI通信函数名，以及程序在一系列并行度下，各个自定义函数自身的计算时间和MPI通信函数的通信时间；
步骤2：根据MPI通信函数的通信方式，对所述MPI通信函数进行分类；
步骤3：对不同类型的所述MPI通信函数分别选择不同的针对MPI通信的基函数；
步骤4：对所述自定义函数选择针对普通计算的基函数；
步骤5：对所述步骤3中不同类型的所述MPI通信函数分别选择不同的针对MPI通信的基函数进行最小二乘法拟合，得到MPI通信函数的性能模型；对所述自定义函数选择针对普通计算的基函数进行最小二乘法拟合，得到自定义函数的性能模型；重复步骤3-步骤5，直到枚举完全部的自定义函数和MPI通信函数，得到全部的所述MPI通信函数的性能模型和所述自定义函数的性能模型；
步骤6：将所有所述自定义函数的性能模型和所述MPI通信函数的性能模型聚合，获得程序的整体性能模型。


2.如权利要求1所述的一种应用于并行科学计算程序的细粒度性能建模方法，其特征在于，对所述MPI通信函数进行分类包括：阻塞的点到点通信函数、非阻塞的点到点通信函数、n到n的集合通信函数、n到1的集合通信函数。


3.如权利要求1所述的一种应用于并行科学计算程序的细粒度性能建模方法，其特征在于，所述步骤1中获取的并行科学计算程序中所有的自定义函数名和MPI通信函数名，以及程序在一系列并行度下，各个自定义函数自身的计算时间和MPI通信函数的通信时间，设置为一系列三元组<函数名，并行度，时间>。


4.如权利要求2所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘垚，焦鹏龙，薛巍，杨磊，赵景元，张忆莲，樊树伟，苏巨亮，
申请(专利权)人：华东师范大学，无锡恒鼎超级计算中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31