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申请/专利权人：浙江大学

摘要：本发明公开了一种基于GPU的OpenMP规约指令的实现方法，该方法是基于GPU的OpenMP规约相关指令、子句如reduction子句、declare_reduction指令等的实现方法。它既满足了OpenMP5.0标准对于规约相关指令以及子句的规定，又通过C++模板以及函数重载等使得本方法无需显示解析变量类型，使本方法更加轻量化与通用。同时，本方法采用多级规约的思路，尽力保证用户代码在翻译后依然保持高效。本方法的主要用途在于它可以以轻量化，低耦合的方式实现现有GPU编译器对OpenMP的规约相关指令、子句的扩展支持，同时保证与目标GPU架构的较强的兼容性。

主权项：1.一种基于GPU的OpenMP规约指令的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：1定义线程束洗牌函数shfl_down_sync的其他类型支持，以实现不同类型数据的线程束内通信；2根据OpenMP语法，提取reduction子句相关信息，包括变量、操作、循环次数；3根据步骤2中提取的reduction子句相关信息，定义reduction_para_in_ama结构体；该结构体将作为规约变量在设备上的副本进行多级规约，该结构体集合了所需的各级归约操作，包括线程束级规约warp_reduce以及线程块级规约block_reduce；在gpu中，对原规约变量的操作被转化为对该结构体的操作，包括初始化结构体、线程级规约、线程束级归约成员函数的调用；同时，由于OpenMP的规约允许规约变量为数组的一部分，因此也需利用C++模板来实现判断规约变量是否为数组；4根据步骤2中提取的reduction子句信息，确定执行配置；所述执行配置包括线程块数量和线程数量；5根据步骤2中提取的规约信息，定义显式拷贝结构体；由于OpenMP对于数据的显式拷贝分为针对普通变量的拷贝和针对片段的拷贝，因此对需要在设备和主机，主机端间传输的变量、片段做显式拷贝时，需要构造若干普通变量的_Parameter_EXPLICIT结构体以及针对片段的_Parameter_SECTION结构体并将两者传递到kernel函数中；所述变量和片段用于接受每个线程块规约结果；并将其通过结构体内部的Memcpy成员函数发送至设备中开辟好的内存中；6Kernel函数生成：Kernel函数的参数由模板自动解析；线程块数量和线程数量由步骤4的方式来确定；对Kernel内部进行前三级规约，每个线程块生成一个块内结果；7将块内结果发回主机并串行实现块内结果的规约，最后合并规约变量原始值得到规约结果。

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百度查询： 浙江大学 一种基于GPU的OpenMP规约指令的实现方法