网格应用的DAG任务调度系统的并行构图方法

为使AceMesh任务调度系统在多核系统上获得更好的性能,研究并行构图方法,在一定程度上提高构图的效率。为实现构图的并行化,设计线程分离、数据区域二级划分及两种任务注册的方案;为保证构建的DAG图的正确性,采用地址分治和任务分治的策略;为确保能执行所有的任务,对构图任务和计算任务分别使用安全的终止检查方法。对网格应用采用大规模数据集测试,与串行构图的比较结果表明了并行构图方法有最高158%的性能提升。

数据驱动的任务图执行中并发构图方法

为提升AceMesh任务调度系统的性能,基于"生产者-消费者"思想提出构图与执行并发的构图方法,改变任务执行派生时机,隐藏构图时间;为避免内存资源的浪费和内存泄漏,研究并发构图中的哈希表维护策略和需求驱动的任务按需释放方法;为确保所有任务均得到执行,设计并发构图终止检查方案。对大规模数据集的测试结果验证了提出并发构图方法的性能。

神威平台上AceMesh编程模型的构图优化

面向高性能计算领域的多核、众核处理器飞速发展,为了降低并行编程的难度,提高并行计算效率,数据驱动的并行编程模型成为高性能计算领域的研究热点。AceMesh是数据流驱动的、支持多核和众核异构平台的任务并行编程模型,能自动发掘结构化网格应用中存在的数据驱动的任务图并行性。但如果任务粒度划分较细,其构图过程会造成很大开销。本研究结合“申威26010”异构众核处理器的结构特点,从主、从核通信优化、内存池、无后继任务收集等方面对AceMesh构图过程进行优化,并采用航天飞行器应用中的7个热点子程序对优化效果进行测试。测试数据表明以上优化取得5倍的加速。为验证构图优化对AceMesh整体性能的提升,对航天飞行器应用分别在Acemesh和神威OpenACC的加速效果进行了测试,优化后的AceMesh加速效果约为神威OpenACC的1.5倍。