面向MPI代码生成的Open64编译器后端

作     者：赵捷 赵荣彩 韩林 李宝亮 ZHAO Jie;ZHAO Rong-Cai;HAN Lin;LI Bao-Liang

作者机构：解放军信息工程大学数学工程与先进计算国家重点实验室郑州450001 国防科学技术大学计算机学院长沙410073 

出 版 物：《计算机学报》 (Chinese Journal of Computers)

年 卷 期：2014年第37卷第7期

页      面：1620-1632页

核心收录：

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 0808[工学-电气工程] 0839[工学-网络空间安全] 08[工学] 0835[工学-软件工程] 0811[工学-控制科学与工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 081202[工学-计算机软件与理论] 

基　　金："核高基"重大专项"支持国产CPU的编译系统及软件工具链"分课题"自动并行化与二进制翻译系统"(2009ZX01036-001-001-2) 数学工程与先进计算国家重点实验室开放课题(2013A11)资助~~ 

主　　题：高性能计算 分布存储 并行化编译系统 Open64编译器 MPI代码 

摘      要：随着计算机体系结构的发展,分布式存储结构以其良好的扩展性逐渐占据了高性能计算机体系结构市场的主导地位.为了将现有的串行程序转换为能够在高性能计算机上运行的并行程序,研究人员提出了并行化编译器.然而,当前面向分布存储并行系统的编译器发展却相对较慢,而面向共享存储并行系统的编译器及其相应技术已逐渐成熟.一种开发面向分布存储并行系统编译器的可行方法是改进现有的面向共享存储并行系统的编译器,使其自动生成能够在分布存储结构高性能计算机上运行的MPI(Message Passing Interface)并行程序.因此,该文为面向共享存储并行系统的编译器Open64设计并实现了一个支持MPI代码生成的后端.根据分布式并行化编译的特点,主要从自动生成计算划分、改进循环优化和自动生成MPI并行代码3个方面对Open64进行了改进,使其能够实现面向分布存储的并行化编译.实验测试利用带有MPI后端的Open64对串行程序进行编译,生成的MPI并行代码可直接运行在具有分布存储结构的高性能计算机上.通过将该MPI并行代码的执行效率与传统面向分布存储并行系统编译器生成的MPI代码效率进行比较,并行效率有明显的提升.