專利名稱：一種計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)性能模擬方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)模擬領(lǐng)域，特別涉及一種計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)性能模擬方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
科學(xué)技術(shù)應(yīng)用對(duì)計(jì)算能力需求快速的增加，為高性能計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。目前高性能計(jì)算機(jī)規(guī)模已達(dá)幾十萬(wàn)節(jié)點(diǎn)/處理器規(guī)模，在可預(yù)見(jiàn)的將來(lái)，會(huì)很快擴(kuò)大到上百萬(wàn)節(jié)點(diǎn)。同時(shí)為了充分提高單位空間的計(jì)算能力，各種計(jì)算技術(shù)使其復(fù)雜度隨規(guī)模的增加而急劇增加，高性能計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為了復(fù)雜的巨大系統(tǒng)。模擬技術(shù)是計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)研究的重要手段。大規(guī)模高性能計(jì)算機(jī)特別是超級(jí)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)早期，需在整體上研究多種關(guān)鍵設(shè)計(jì)，需要模擬技術(shù)能夠快速、靈活、相對(duì)準(zhǔn)確地對(duì)不同方案給出評(píng)價(jià)，指導(dǎo)總體 方案的形成。當(dāng)前存在一些面向大規(guī)模計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的模擬器。有些模擬器完成性能模擬和編程環(huán)境，使用分離的網(wǎng)絡(luò)模擬器完成網(wǎng)絡(luò)性能模擬，例如BigSim。也有一些模擬器實(shí)現(xiàn)了非常詳細(xì)(節(jié)拍級(jí))的節(jié)點(diǎn)模擬和功能級(jí)的網(wǎng)絡(luò)模擬，例如BGLsim。此外，當(dāng)前還存在一些面向大規(guī)?？茖W(xué)技術(shù)應(yīng)用的分析建模研究，通過(guò)分析應(yīng)用的并行算法，建立問(wèn)題規(guī)模和機(jī)器規(guī)模、通信間的性能表達(dá)式。但是，當(dāng)前面向大規(guī)模計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)性能模擬，應(yīng)用的分析建模和體系結(jié)構(gòu)的模擬是分離的。同時(shí)，詳細(xì)的體系結(jié)構(gòu)模擬需要的計(jì)算資源多，運(yùn)行速度慢，很難擴(kuò)展到大規(guī)模計(jì)算機(jī)全系統(tǒng)規(guī)模。相關(guān)技術(shù)還可參考申請(qǐng)?zhí)枮?00910092644.7的中國(guó)專利申請(qǐng)，該專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種大規(guī)模并行程序性能預(yù)測(cè)實(shí)現(xiàn)方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問(wèn)題是現(xiàn)有技術(shù)中計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)性能模擬器實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，模擬速度較慢、難以擴(kuò)展到大規(guī)模計(jì)算機(jī)全系統(tǒng)規(guī)模。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)性能模擬方法，包括建立包含目標(biāo)應(yīng)用的基本模塊的應(yīng)用抽象模型，所述基本模塊包括基本計(jì)算模塊和基本通信模塊；根據(jù)目標(biāo)機(jī)的體系結(jié)構(gòu)特征，建立所述基本模塊的體系結(jié)構(gòu)抽象模型；建立包含通用模擬平臺(tái)的體系結(jié)構(gòu)性能模擬器，并將所述體系結(jié)構(gòu)抽象模型以模塊形式耦合至所述體系結(jié)構(gòu)性能模擬器中，所述體系結(jié)構(gòu)性能模擬器具有與所述應(yīng)用抽象模型進(jìn)行通信的模擬接口；調(diào)用所述模擬接口，以參數(shù)形式傳遞所述應(yīng)用抽象模型的計(jì)算信息和通信信息，驅(qū)動(dòng)所述體系結(jié)構(gòu)性能模擬器完成目標(biāo)機(jī)體系結(jié)構(gòu)的性能模擬?？蛇x的，所述建立包含目標(biāo)應(yīng)用的基本模塊的應(yīng)用抽象模型包括
分離出目標(biāo)應(yīng)用中的基本模塊；確定所述基本模塊中的模塊參數(shù)；找出目標(biāo)應(yīng)用中的關(guān)鍵控制流程；基于所述模塊參數(shù)和關(guān)鍵控制流程，建立應(yīng)用抽象模型?？蛇x的，所述找出目標(biāo)應(yīng)用中的關(guān)鍵控制流程包括通過(guò)分析所述目標(biāo)應(yīng)用的源代碼，找出所述源代碼中決定所述基本模塊的調(diào)用順序的控制流程及其參數(shù)值?？蛇x的，所述根據(jù)目標(biāo)機(jī)的體系結(jié)構(gòu)特征，建立所述基本模塊的體系結(jié)構(gòu)抽象模型包括在目標(biāo)機(jī)上測(cè)量得到所述基本模塊的性能隨所述模塊參數(shù)變化的性能曲線； 分析所述性能曲線的變化趨勢(shì)，獲得所述基本模塊的執(zhí)行時(shí)間與所述模塊參數(shù)、目標(biāo)機(jī)體系結(jié)構(gòu)的參數(shù)之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的分析結(jié)果；基于所述分析結(jié)果建立所述基本模塊的體系結(jié)構(gòu)抽象模型。可選的，對(duì)所述模擬接口的調(diào)用是基于所述關(guān)鍵控制流程，對(duì)所述應(yīng)用抽象模型中的基本模塊進(jìn)行調(diào)用?？蛇x的，對(duì)所述模擬接口的調(diào)用是通過(guò)高級(jí)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的。可選的，所述基本計(jì)算模塊包括至少一個(gè)計(jì)算函數(shù)，所述計(jì)算信息包括所述計(jì)算函數(shù)的類型及其參數(shù)，所述體系結(jié)構(gòu)性能模擬器完成目標(biāo)機(jī)體系結(jié)構(gòu)的性能模擬包括通過(guò)所述模擬接口接收所述計(jì)算函數(shù)的類型及其參數(shù)；分析所述計(jì)算函數(shù)的類型及其參數(shù)后，根據(jù)所述基本計(jì)算模塊的體系結(jié)構(gòu)抽象模型計(jì)算出執(zhí)行完所述計(jì)算函數(shù)所需的時(shí)間；調(diào)用所述通用模擬平臺(tái)，基于所述計(jì)算出的執(zhí)行完所述計(jì)算函數(shù)所需的時(shí)間完成所述基本計(jì)算模塊的模擬時(shí)間推進(jìn)。可選的，所述基本通信模塊包括至少一個(gè)通信函數(shù)，所述通信信息包括所述通信函數(shù)的類型及其參數(shù)，所述體系結(jié)構(gòu)性能模擬器完成目標(biāo)機(jī)體系結(jié)構(gòu)的性能模擬包括通過(guò)所述模擬接口接收所述通信函數(shù)的類型及其參數(shù)；分析所述通信函數(shù)的類型及其參數(shù)后，根據(jù)所述基本通信模塊的體系結(jié)構(gòu)抽象模型計(jì)算出執(zhí)行完所述通信函數(shù)所需的時(shí)間；調(diào)用所述通用模擬平臺(tái)，基于所述計(jì)算出的執(zhí)行完所述通信函數(shù)所需時(shí)間完成所述基本通信模塊的模擬時(shí)間推進(jìn)。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)性能模擬系統(tǒng)，包括體系結(jié)構(gòu)性能模擬器和應(yīng)用抽象模型，所述應(yīng)用抽象模型包括基本計(jì)算模塊和基本通信模塊，所述體系結(jié)構(gòu)性能模擬器包括通用模擬平臺(tái)、模擬接口以及根據(jù)目標(biāo)機(jī)的體系結(jié)構(gòu)特征所建立的所述基本計(jì)算模塊和基本通信模塊的體系結(jié)構(gòu)抽象模型；所述應(yīng)用抽象模型，用于以參數(shù)形式向所述體系結(jié)構(gòu)性能模擬器傳遞計(jì)算信息和通信信息；所述體系結(jié)構(gòu)性能模擬器，用于調(diào)用所述模擬接口，在所述應(yīng)用抽象模型提供的所述計(jì)算信息和通信信息的驅(qū)動(dòng)下，通過(guò)所述體系結(jié)構(gòu)抽象模型獲得計(jì)算結(jié)果，基于所述計(jì)算結(jié)果調(diào)用所述通用模擬平臺(tái)實(shí)現(xiàn)所述基本計(jì)算模塊和基本通信模塊的模擬時(shí)間推進(jìn)以完成對(duì)目標(biāo)機(jī)體系結(jié)構(gòu)的性能1吳擬。
可選的，所述應(yīng)用抽象模型是基于目標(biāo)應(yīng)用中的關(guān)鍵控制流程以及所述基本計(jì)算模塊和基本通信模塊的模塊參數(shù)建立的?？蛇x的，所述體系結(jié)構(gòu)抽象模型中具有所述基本計(jì)算模塊和基本通信模塊的執(zhí)行時(shí)間與所述模塊參數(shù)、目標(biāo)機(jī)體系結(jié)構(gòu)的參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，所述計(jì)算結(jié)果是根據(jù)所述對(duì)應(yīng)關(guān)系計(jì)算得出的。可選的，所述基本計(jì)算模塊包括至少一個(gè)計(jì)算函數(shù)，所述計(jì)算信息包括所述計(jì)算函數(shù)的類型及其參數(shù)，所述計(jì)算結(jié)果包括根據(jù)所述基本計(jì)算模塊的體系結(jié)構(gòu)抽象模型計(jì)算出執(zhí)行完所述計(jì)算函數(shù)所需的時(shí)間?？蛇x的，所述基本通信模塊包括至少一個(gè)通信函數(shù)，所述通信信息包括所述通信函數(shù)的類型及其參數(shù)，所述計(jì)算結(jié)果包括根據(jù)所述基本通信模塊的體系結(jié)構(gòu)抽象模型計(jì)算出執(zhí)行完所述通信函數(shù)所需的時(shí)間。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)通過(guò)分離出目標(biāo)應(yīng)用中的基本模塊，并以此建立應(yīng)用抽象模型，再根據(jù)目標(biāo)機(jī)的體系結(jié)構(gòu)特征，建立所述基本模塊的體系結(jié)構(gòu)抽象模型，由此抓住目標(biāo)應(yīng)用的關(guān)鍵模塊和目標(biāo)機(jī)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，忽略了非關(guān)鍵因素；之后再以所述應(yīng)用抽象模型和體系結(jié)構(gòu)抽象模型為基礎(chǔ)構(gòu)建體系結(jié)構(gòu)性能模擬器以實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)機(jī)體系結(jié)構(gòu)的性能模擬，由此簡(jiǎn)化了性能模擬器實(shí)現(xiàn)，降低了模擬的成本，還提升了模擬速度，提高了運(yùn)行和配置的靈活性。


圖I是本發(fā)明實(shí)施方式提供的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)性能模擬方法流程示意圖；圖2是HPL的關(guān)鍵控制流程示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例的dgemm函數(shù)執(zhí)行時(shí)間隨矩陣大小的變化趨勢(shì)示意圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例的dtrsm函數(shù)執(zhí)行時(shí)間隨矩陣大小的變化趨勢(shì)示意圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例的MPI Send函數(shù)執(zhí)行時(shí)間隨消息長(zhǎng)度的變化趨勢(shì)示意圖；圖6是圖5中消息長(zhǎng)度小于2048B時(shí)MPI Send函數(shù)執(zhí)行時(shí)間隨消息長(zhǎng)度的變化趨勢(shì)示意圖；圖7是圖5中消息長(zhǎng)度大于2048B時(shí)MPI Send函數(shù)執(zhí)行時(shí)間隨消息長(zhǎng)度的變化趨勢(shì)示意圖；圖8是本發(fā)明實(shí)施例的MPI Recv函數(shù)執(zhí)行時(shí)間隨消息長(zhǎng)度的變化趨勢(shì)示意圖；圖9是圖8中消息長(zhǎng)度小于2048B時(shí)MPI Recv函數(shù)執(zhí)行時(shí)間隨消息長(zhǎng)度的變化趨勢(shì)示意圖；圖10是圖8中消息長(zhǎng)度大于2048B時(shí)MPI Recv函數(shù)執(zhí)行時(shí)間隨消息長(zhǎng)度的變化趨勢(shì)示意圖；圖11是本發(fā)明實(shí)施例建立包含通用模擬平臺(tái)的體系結(jié)構(gòu)性能模擬器示意圖；圖12是本發(fā)明實(shí)施例的目標(biāo)機(jī)體系結(jié)構(gòu)性能模擬器結(jié)構(gòu)示意圖；圖13是本發(fā)明實(shí)施方式提供的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)性能模擬系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)有技術(shù)中面向大規(guī)模計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)性能模擬時(shí)，目標(biāo)應(yīng)用的分析建模和目標(biāo)機(jī)體系結(jié)構(gòu)的模擬是分離的。同時(shí)，詳細(xì)的體系結(jié)構(gòu)模擬需要的計(jì)算資源多，運(yùn)行速度慢，很難擴(kuò)展到大規(guī)模計(jì)算機(jī)全系統(tǒng)規(guī)模。本技術(shù)方案通過(guò)分離出目標(biāo)應(yīng)用中的基本模塊，并以此建立應(yīng)用抽象模型，再根據(jù)目標(biāo)機(jī)的體系結(jié)構(gòu)特征，建立所述基本模塊的體系結(jié)構(gòu)抽象模型，由此抓住目標(biāo)應(yīng)用的關(guān)鍵模塊和目標(biāo)機(jī)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，忽略了非關(guān)鍵因素；之后再以所述應(yīng)用抽象模型和體系結(jié)構(gòu)抽象模型為基礎(chǔ)構(gòu)建體系結(jié)構(gòu)性能模擬器以實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)機(jī)體系結(jié)構(gòu)的性能模擬，從而滿足目標(biāo)機(jī)設(shè)計(jì)初期探索巨大設(shè)計(jì)空間的速度和準(zhǔn)確性要求。為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說(shuō)明。在以下描述中闡述了具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以多種不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣。因此本發(fā)明不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施方式
的限制。圖I是本發(fā)明實(shí)施方式提供的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)性能模擬方法流程示意圖。如圖I所示，所述計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)性能模擬方法包括
步驟S101，建立包含目標(biāo)應(yīng)用的基本模塊的應(yīng)用抽象模型，所述基本模塊包括基本計(jì)算模塊和基本通信模塊；步驟S102，根據(jù)目標(biāo)機(jī)的體系結(jié)構(gòu)特征，建立所述基本模塊的體系結(jié)構(gòu)抽象模型；步驟S103，建立包含通用模擬平臺(tái)的體系結(jié)構(gòu)性能模擬器，并將所述體系結(jié)構(gòu)抽象模型以模塊形式耦合至所述體系結(jié)構(gòu)性能模擬器中，所述體系結(jié)構(gòu)性能模擬器具有與所述應(yīng)用抽象模型進(jìn)行通信的模擬接口；步驟S104，調(diào)用所述模擬接口，以參數(shù)形式傳遞所述應(yīng)用抽象模型的計(jì)算信息和通信信息，驅(qū)動(dòng)所述體系結(jié)構(gòu)性能模擬器完成目標(biāo)機(jī)體系結(jié)構(gòu)的性能模擬。下面以具體實(shí)施例對(duì)上述方法作詳細(xì)說(shuō)明。首先，執(zhí)行步驟S101，建立包含目標(biāo)應(yīng)用的基本模塊的應(yīng)用抽象模型，所述基本模塊包括基本計(jì)算模塊和基本通信模塊。本實(shí)施例中選取的目標(biāo)應(yīng)用為高性能Linpack測(cè)試基準(zhǔn)(HPL, High-Performance Computing Linpack Benchmark),通過(guò)對(duì)高性能計(jì)算機(jī)求解基于LU分解(LU Decomposition)的主元高斯消元法進(jìn)行非奇異稠密線性方程組Ax =b，是當(dāng)前國(guó)際上流行的高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)浮點(diǎn)性能的測(cè)試程序。HPL代表了許多大型科學(xué)計(jì)算特征，其算法廣泛應(yīng)用于大規(guī)模離散問(wèn)題、流體力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等領(lǐng)域的線性或非線性偏微分方程的求解，對(duì)類似的實(shí)際應(yīng)用具有指導(dǎo)意義；HPL并行實(shí)現(xiàn)及性能優(yōu)化可對(duì)并行計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù)，如并行化策略、數(shù)據(jù)劃分方法、通信優(yōu)化方法、緩存(Cache)性能優(yōu)化模式等進(jìn)行研究。HPL實(shí)現(xiàn)需要數(shù)學(xué)庫(kù)和通信庫(kù)的支持，包括基礎(chǔ)線性代數(shù)子程序庫(kù)(Bias，Basic Linear Algebra Subprograms)、矢量圖形信號(hào)處理庫(kù)(VSIPL)、消息傳遞接口庫(kù)(MPI, MessagePassing Interface)等。所述建立包含目標(biāo)應(yīng)用的基本模塊的應(yīng)用抽象模型包括以下步驟SlOla，分離出目標(biāo)應(yīng)用中的基本模塊；SlOlb，確定所述基本模塊中的模塊參數(shù)；SlOlc，找出目標(biāo)應(yīng)用中的關(guān)鍵控制流程；SlOld，基于所述模塊參數(shù)和關(guān)鍵控制流程，建立應(yīng)用抽象模型。
本實(shí)施例中具體以Bias和MPI支持的HPL(v2. 0版本)作為目標(biāo)應(yīng)用，分別使用ATLAS (Automatically Tuned Linear Algebra Software)和 MPICH(MPI 的一種具體實(shí)現(xiàn))作為數(shù)學(xué)庫(kù)和通信庫(kù)；使用編譯器GCC(GNU Compiler Collection), Linux運(yùn)行環(huán)境。編譯HPL時(shí)，使用“_pg”編譯選項(xiàng)，編譯器GCC在程序中加入運(yùn)行時(shí)指示，HPL在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)記錄各種函數(shù)運(yùn)行時(shí)間占總時(shí)間的百分比。使用如下的參數(shù)運(yùn)行HPL，測(cè)試單進(jìn)程運(yùn)行過(guò)程
HPLinpack benchmark input file
Innovative Computing Laboratory, University of Tennessee HPL.out output file name (if any) 6device out (6=stdout,7=stderr,file)
I# of problems sizes (N)
16384 Ns
I# of NBs
16NBs
0PMAP process mapping (O=Row-, I =Column-major)
1# of process grids (P x Q)
IPsIQs
16.0threshold
1# of panel fact
2PFACTs (O=Ieft, I=Crout, 2=Right)
I# of recursive stopping criterium4NBMINs (>= I)
1# of panels in recursion
2NDIVs
1# of recursive panel fact.
2RFACTs (O=Ieft, I=Crout, 2=Right)
I# of broadcast
0BCASTs (O=Irg,I=IrM,2=2rg,3=2rM,4=Lng,5=LnM)
1# of lookahead depth
1DEPTHs (>=0)
2SWAP (0=bin-exch,l=long,2=mix)
64swapping threshold
0LI in (O=transposed,l=no-transposed) form
0U in (O=transposed, I =no-transposed) form
1Equilibration (0=no,l=yes)
8memory alignment in double (> 0)單進(jìn)程運(yùn)行過(guò)程中，幾個(gè)關(guān)鍵計(jì)算函數(shù)運(yùn)行時(shí)間比例如下表所示 [QQ74]
權(quán)利要求
1.一種計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)性能模擬方法，其特征在于，包括 建立包含目標(biāo)應(yīng)用的基本模塊的應(yīng)用抽象模型，所述基本模塊包括基本計(jì)算模塊和基本通信模塊； 根據(jù)目標(biāo)機(jī)的體系結(jié)構(gòu)特征，建立所述基本模塊的體系結(jié)構(gòu)抽象模型； 建立包含通用模擬平臺(tái)的體系結(jié)構(gòu)性能模擬器，并將所述體系結(jié)構(gòu)抽象模型以模塊形式耦合至所述體系結(jié)構(gòu)性能模擬器中，所述體系結(jié)構(gòu)性能模擬器具有與所述應(yīng)用抽象模型進(jìn)行通信的模擬接口； 調(diào)用所述模擬接口，以參數(shù)形式傳遞所述應(yīng)用抽象模型的計(jì)算信息和通信信息，驅(qū)動(dòng)所述體系結(jié)構(gòu)性能模擬器完成目標(biāo)機(jī)體系結(jié)構(gòu)的性能模擬。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)性能模擬方法，其特征在于，所述建立包含目標(biāo)應(yīng)用的基本模塊的應(yīng)用抽象模型包括 分離出目標(biāo)應(yīng)用中的基本模塊； 確定所述基本模塊中的模塊參數(shù)； 找出目標(biāo)應(yīng)用中的關(guān)鍵控制流程； 基于所述模塊參數(shù)和關(guān)鍵控制流程，建立應(yīng)用抽象模型。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)性能模擬方法，其特征在于，所述找出目標(biāo)應(yīng)用中的關(guān)鍵控制流程包括通過(guò)分析所述目標(biāo)應(yīng)用的源代碼，找出所述源代碼中決定所述基本模塊的調(diào)用順序的控制流程及其參數(shù)值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)性能模擬方法，其特征在于，所述根據(jù)目標(biāo)機(jī)的體系結(jié)構(gòu)特征，建立所述基本模塊的體系結(jié)構(gòu)抽象模型包括 在目標(biāo)機(jī)上測(cè)量得到所述基本模塊的性能隨所述模塊參數(shù)變化的性能曲線； 分析所述性能曲線的變化趨勢(shì)，獲得所述基本模塊的執(zhí)行時(shí)間與所述模塊參數(shù)、目標(biāo)機(jī)體系結(jié)構(gòu)的參數(shù)之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的分析結(jié)果； 基于所述分析結(jié)果建立所述基本模塊的體系結(jié)構(gòu)抽象模型。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)性能模擬方法，其特征在于，對(duì)所述模擬接口的調(diào)用是基于所述關(guān)鍵控制流程，對(duì)所述應(yīng)用抽象模型中的基本模塊進(jìn)行調(diào)用。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)性能模擬方法，其特征在于，對(duì)所述模擬接口的調(diào)用是通過(guò)高級(jí)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)性能模擬方法，其特征在于，所述基本計(jì)算模塊包括至少一個(gè)計(jì)算函數(shù)，所述計(jì)算信息包括所述計(jì)算函數(shù)的類型及其參數(shù)，所述體系結(jié)構(gòu)性能模擬器完成目標(biāo)機(jī)體系結(jié)構(gòu)的性能模擬包括 通過(guò)所述模擬接口接收所述計(jì)算函數(shù)的類型及其參數(shù)； 分析所述計(jì)算函數(shù)的類型及其參數(shù)后，根據(jù)所述基本計(jì)算模塊的體系結(jié)構(gòu)抽象模型計(jì)算出執(zhí)行完所述計(jì)算函數(shù)所需的時(shí)間； 調(diào)用所述通用模擬平臺(tái)，基于所述計(jì)算出的執(zhí)行完所述計(jì)算函數(shù)所需的時(shí)間完成所述基本計(jì)算模塊的模擬時(shí)間推進(jìn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)性能模擬方法，其特征在于，所述基本通信模塊包括至少一個(gè)通信函數(shù)，所述通信信息包括所述通信函數(shù)的類型及其參數(shù)，所述體系結(jié)構(gòu)性能模擬器完成目標(biāo)機(jī)體系結(jié)構(gòu)的性能模擬包括通過(guò)所述模擬接口接收所述通信函數(shù)的類型及其參數(shù)； 分析所述通信函數(shù)的類型及其參數(shù)后，根據(jù)所述基本通信模塊的體系結(jié)構(gòu)抽象模型計(jì)算出執(zhí)行完所述通信函數(shù)所需的時(shí)間； 調(diào)用所述通用模擬平臺(tái)，基于所述計(jì)算出的執(zhí)行完所述通信函數(shù)所需時(shí)間完成所述基本通信模塊的模擬時(shí)間推進(jìn)。
9.一種計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)性能模擬系統(tǒng)，其特征在于，包括體系結(jié)構(gòu)性能模擬器和應(yīng)用抽象模型，所述應(yīng)用抽象模型包括基本計(jì)算模塊和基本通信模塊，所述體系結(jié)構(gòu)性能模擬器包括通用模擬平臺(tái)、模擬接口以及根據(jù)目標(biāo)機(jī)的體系結(jié)構(gòu)特征所建立的所述基本計(jì)算模塊和基本通信模塊的體系結(jié)構(gòu)抽象模型； 所述應(yīng)用抽象模型，用于以參數(shù)形式向所述體系結(jié)構(gòu)性能模擬器傳遞計(jì)算信息和通信信息； 所述體系結(jié)構(gòu)性能模擬器，用于調(diào)用所述模擬接口，在所述應(yīng)用抽象模型提供的所述計(jì)算信息和通信信息的驅(qū)動(dòng)下，通過(guò)所述體系結(jié)構(gòu)抽象模型獲得計(jì)算結(jié)果，基于所述計(jì)算結(jié)果調(diào)用所述通用模擬平臺(tái)實(shí)現(xiàn)所述基本計(jì)算模塊和基本通信模塊的模擬時(shí)間推進(jìn)以完成對(duì)目標(biāo)機(jī)體系結(jié)構(gòu)的性能模擬。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)性能模擬系統(tǒng)，其特征在于，所述應(yīng)用抽象模型是基于目標(biāo)應(yīng)用中的關(guān)鍵控制流程以及所述基本計(jì)算模塊和基本通信模塊的模塊參數(shù)建立的。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)性能模擬系統(tǒng)，其特征在于，所述體系結(jié)構(gòu)抽象模型中具有所述基本計(jì)算模塊和基本通信模塊的執(zhí)行時(shí)間與所述模塊參數(shù)、目標(biāo)機(jī)體系結(jié)構(gòu)的參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，所述計(jì)算結(jié)果是根據(jù)所述對(duì)應(yīng)關(guān)系計(jì)算得出的。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)性能模擬系統(tǒng)，其特征在于，所述基本計(jì)算模塊包括至少一個(gè)計(jì)算函數(shù)，所述計(jì)算信息包括所述計(jì)算函數(shù)的類型及其參數(shù)，所述計(jì)算結(jié)果包括根據(jù)所述基本計(jì)算模塊的體系結(jié)構(gòu)抽象模型計(jì)算出執(zhí)行完所述計(jì)算函數(shù)所需的時(shí)間。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)性能模擬系統(tǒng)，其特征在于，所述基本通信模塊包括至少一個(gè)通信函數(shù)，所述通信信息包括所述通信函數(shù)的類型及其參數(shù)，所述計(jì)算結(jié)果包括根據(jù)所述基本通信模塊的體系結(jié)構(gòu)抽象模型計(jì)算出執(zhí)行完所述通信函數(shù)所需的時(shí)間。
全文摘要
一種計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)性能模擬方法及系統(tǒng)，所述計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)性能模擬方法包括建立包含目標(biāo)應(yīng)用的基本模塊的應(yīng)用抽象模型，所述基本模塊包括基本計(jì)算模塊和基本通信模塊；根據(jù)目標(biāo)機(jī)的體系結(jié)構(gòu)特征，建立所述基本模塊的體系結(jié)構(gòu)抽象模型；建立包含通用模擬平臺(tái)的體系結(jié)構(gòu)性能模擬器，并將所述體系結(jié)構(gòu)抽象模型以模塊形式耦合至所述體系結(jié)構(gòu)性能模擬器中，所述體系結(jié)構(gòu)性能模擬器具有與所述應(yīng)用抽象模型進(jìn)行通信的模擬接口；調(diào)用所述模擬接口，以參數(shù)形式傳遞所述應(yīng)用抽象模型的計(jì)算信息和通信信息，驅(qū)動(dòng)所述體系結(jié)構(gòu)性能模擬器完成目標(biāo)機(jī)體系結(jié)構(gòu)的性能模擬。所述模擬方法簡(jiǎn)化了性能模擬器實(shí)現(xiàn)，提升模擬速度，提高運(yùn)行和配置的靈活性。
文檔編號(hào)G06F11/36GK102760097SQ201110110819
公開(kāi)日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2011年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月29日
發(fā)明者吳東, 張昆, 李宏亮, 謝向輝, 郝子宇, 錢磊 申請(qǐng)人:無(wú)錫江南計(jì)算技術(shù)研究所