34、深入探索 STAPL pView：特性、优化与性能分析

深入探索 STAPL pView：特性、优化与性能分析

1. 引言

在并行编程领域，如何在保证代码表达性的同时提升性能是一个关键问题。pView 作为一种高级概念，为程序员提供了更具表达性的编程方式，同时隐藏了部分并行编程的细节。本文将详细介绍 pView 的特性、优化方法以及通过实验对比其与传统 C++ MPI 程序的性能表现。

2. pView 基础特性

• 平衡分区 ：平衡 pView 可将数据集划分为用户指定数量的块，各块大小差异至多为 1。这种分区方式有助于在并行计算中平衡工作量。例如，若有一个包含 10 个元素的数据集，要将其划分为 3 块，那么可能的划分是 3、3、4。
• 优化策略
  • 减少间接引用链 ：pView 的重复组合可能导致间接数据引用链增加。但在某些情况下，如映射函数 F 是静态已知且具有相对简单的封闭形式表达式时，可将间接引用链减少为 1。例如，组合恒等函数会得到另一个恒等函数，将任意函数 F 与恒等函数组合仍为 F。
  • 内存引用本地化 ：pView 能确定连续引用的哪些部分是本地的（在同一地址空间内），从而使用更简单、更快的机制引用本地数据。

3. 实验设置

为了研究 pView 的表达性与性能之间的权衡，进行了一系列实验。实验在两种架构上进行：
- 德克萨斯 A&M 大学的 832 处理器 IBM 集群（P5