[发明专利]采用多核处理器仿真可重构处理器并行计算过程的方法

权利要求书

1.一种采用多核处理器仿真可重构处理器并行计算过程的方法，其特征是，第一步，首先要对可重构处理器进行参数定义，建立一个模型，包括在可重构处理器中所有PE单元共享的储存器的大小，寄存器堆的深度，处理器的粒度，互连结构；第二步，将串行算法映射到可重构处理器上，将任务分配给各个模拟的PE来做，也就是分到各个线程中去，并按照OpenMP的规则编写仿真用的并行代码；第三步，使用Amplifier工具对并行算法进行结果和性能的分析，如果未达到要求，选择修改可重构架构，或者修改算法的映射方案重新仿真。

2.如权利要求1所述的采用多核处理器仿真可重构处理器并行计算过程的方法，其特征是，第二步具体为：调用OpenMP中的parallel sections指令语句可将待处理的数据映射到不同的线程中，每个线程用section子指令圈起；配合着omp_set_num_threads函数，设置线程的数量，使其等同于PE个数，从而可以达到一个线程模拟一个PE的目的；section子指令将每个对应的计算块分配给一个线程，所有的section在线程池中进行分配，一个section只被线程池中的一个线程执行一次，但和其他section是并行执行的；即每个线程对应着一个PE，而且当一个parallel sections内所有的section全部执行完成时，才能执行后面的代码。

3.如权利要求1所述的采用多核处理器仿真可重构处理器并行计算过程的方法，其特征是，建立一个模型，包括Share Memory的大小，寄存器堆的深度，处理器的粒度进一步具体为：首先要定义以下几个数组来表示可重构处理器中的存储结构：

1)SM：相当于Share Memory，SM的具体大小应该与可重构处理器上Share Memory的大小一致，在OpenMP中，在parallel sections后面加上shared(SM)以表示所有的线程可以共享SM数组中的数据，可读可写。在这里要注意当存在写操作时应当避免写冲突，在可重构处理器中，同一机器周期内，不能有多个PE去写同一个Share Memory地址；

2)RF_NUM：其中NUM为PE编号，每一个RF_数组的大小由可重构处理器中一个PE的寄存器堆的深度决定，这些数据来表示各个PE内部的寄堆器堆，用来存放计算的中间结果；每个数组只能由对应标号的PE来访问，其它PE不可访问，在这里使用OpenMP中的firstprivate和lastprivate指令，每个机器周期从主进程中继承RF_，并在计算结束后，将改变的值写回RF_，其间其它PE无法访问；如果在一个机器周期内不需要使用RF_寄存器，则能够省略firstprivate和lastprivate指令；

3)OUT_NUM：、表示PE编号，OUT_、用来表示可重构处理上某个PE在上一个机器周期的计算结果，以供给其它PE在下一个机器周期访问；由于可重构处理器的计算结果可能不只是一个数据，也可能包括一些1位的控制输出，这里OUT_NUM的具体结构要根据可重构处理器的架构来定义；每一个PE在计算时如果需要OUT_的值可以通过firstprivate指令继承，这表示了可重构处理器内部PE之间的互连结构，而且所有PE在一个机器周期结束后都需要给自己的OUT_赋值。