[发明专利]异构系统中基于数据表精简技术的超越函数访存优化方法

摘要

本发明涉及一种异构系统中基于数据表精简技术的超越函数访存优化方法，首先采用MathDataReduce算法压缩数学函数数据表；然后采用立即数寻址方式将数据写入指令中；通过分支跳转指令获取写入的数据，消除函数实现中的访存操作。本发明在运算控制核心和运算核心相结合的异构众核高性能计算机系统中，对基础数学库中采用多项式和查表相结合算法实现的超越函数使用数据表精简技术实现访存优化，减少写入数据的指令与分支判断跳转指令数目，降低增加指令数目对数学函数的性能影响，有效提升数学函数的性能。

主权项

一种异构系统中基于数据表精简技术的超越函数访存优化方法，其特征在于：包含如下步骤：步骤1、采用MathDataReduce算法，压缩数学函数的数据表；具体包含如下内容：步骤1.1、从已有的函数实现中获取数学函数的逼近多项式，以及逼近多项式与数学函数之间的最大相对误差；步骤1.2、基于步骤1.1中获取的最大相对误差，通过基于区间分析的多项式误差分析方法，得到当前误差下的多项式逼近区间；具体包含如下内容：步骤1.2.1、初始化逼近区间D；步骤1.2.2、结合数学函数实现特征，利用穷举法和随机生成法生成逼近区间D的测试数据集，测试数据集中包含n个测试数据，初始化计数器count；步骤1.2.3、判断计数器count是否满足count≤n，若是，则进入步骤1.2.4，否则进入步骤1.2.5；步骤1.2.4、根据测试数据集，计算逼近多项式p(r)，并与mpfr函数库中对应数学函数f(r)进行比对，计算出两者之间的相对误差，若相对误差＜最大相对误差，则统计满足该条件的测试数据的个数，记录满足条件的最大边界点，同时令count＝count+1，并返回步骤1.2.3；否则，令count＝count+1,返回步骤1.2.3；步骤1.2.5、计算满足逼近多项式p(r)与mpfr函数库中对应数学函数f(r)之间相对误差小于最大相对误差的概率rate，若概率rate≥设定阈值，则逼近区间D为在最大相对误差下该逼近多项式p(r)的最佳逼近区间，否则，根据满足条件的最大输入修改逼近区间D，并返回步骤1.2.2执行；步骤1.3、针对多项式逼近区间，结合规约函数，分析数学函数的数据表，改变数学函数输入与数据表之间的映射关系，通过重组数据，压缩数据表；步骤2、针对经过步骤1压缩后的数据表，采用立即数寻址方式将数据写入指令中；步骤3、通过分支跳转指令获取写入的数据，消除函数实现中的访存操作。