OpenHMPP

OpenHMPP (HMPP^[1] для Hybrid Multicore Parallel Programming) — стандарт програмування для гетерогенних обчислень. Базується на основі набору директив компілятора, модель програмування призначена для маніпулювання апаратними прискорювачами без складнощів пов'язаних з GPU програмуванням. Цей підхід на основі директив був реалізований тому, що  він дозволяє вільні зв'язки між програмний кодом і використанням апаратного прискорювача.

Опис

OpenHMPP модель програмування заснована на директивах надає синтаксис, щоб розвантажити обчислювання на апаратних прискорювачах та оптимізувати переміщення даних на/із апаратної пам'яті.

Модель заснована на праці CAPS (Compiler and Architecture for Embedded and Superscalar Processors) [Архівовано 16 червня 2011 у Wayback Machine.], є спільним проектом з INRIA, CNRS, University of Rennes 1 і INSA Rennes.

Поняття OpenHMPP

OpenHMPP заснована на  концепції codelets, функції можуть бути виконані віддалено на апаратних прискорювачах.

Концепція OpenHMPP codelet

Codelet має наступні властивості:

1. Це чиста функція.
   • Вона не містить статичних чи динамічних змінних, не посилається на якісь глобальні змінні за винятком того, коли вона була оголошена в HMPP директиві «resident»
   • Не містить викликів функцій які можуть бути вбудованими. Це включає в себе використання бібліотек і системних функцій таких як malloc, printf, …
   • Кожен виклик функції повинен посилатись до статичної чистої функції (без покажчиків на функції).
2. Вона не повертає ніякого значення(функція void в C або subroutine в Fortran).
3. Число аргументів повинно бути виправлено (тобто це не може бути функція зі змінним числом аргументів як в stdarg.h C).
4. Вона не рекурсивна.
5. Його параметри вважаються не псевдонімом (перегляньте Aliasing (computing)).
6. Він не містить директив callsite (тобто RPC на інший codelet) або інших HMPP директив.

Ці властивості гарантують, що RPC може бути віддалено виконана на апаратних прискорювачах. Цей RPC і пов'язані з ним передачі даних можуть бути асинхронними.

Codelet RPCs

Синхронний проти асинхронного RPC

HMPP надає синхронний і асинхронний RPC. Виконання асинхронних операцій залежить від апаратних засобів.

Модель пам'яті HMPP

Модель пам'яті HMPP

HMPP розглядає два адресних простори: хост процесор і пам'ять апаратного прискорювача.

Поняття директив

Див. також: Директива (програмування)

Директиви OpenHMPP можуть розглядатися як «мета-інформація» додана у вихідний код програми. Вони гарантують безпеку мета-інформації, тобто вони не змінюють поведінку початкового коду. Вони стосуються віддаленого виконання (RPC) функції, а також передачі даних в/з пам'яті апаратного прискорювача.

В таблиці нижче представлені директиви OpenHMPP. В директивах OpenHMPP розглядаються різні проблеми: деякі з них присвячені оголошенню та інші призначені для управління виконанням.

	Інструкції керування потоком	Директиви для управління даними
Оголошення	codelet group	resident map mapbyname
Оперативні директиви	callsite synchronize region	allocate release advancedload delegatedstore

Концепція набору директив

Однією з основних точок НМРР підходу є поняття директив і пов'язаних з ними міток, що дозволяють виявити цілісну структуру на весь набір директив поширений в додатку.

Існує два види міток:

• Один пов'язаний з codelet. Загалом, директиви які несуть цей вид міток обмежуються тільки одним codelet (викликається автономний codelet в іншій частині документа щоб відрізнити його від групи codelets).
• Інший пов'язаний з групою codelets. Ці мітки позначені таким чином: «<LabelOfGroup>», де «LabelOfGroup» — це ім'я, задане користувачем. Загалом, директиви, які мають позначку цього типу відносяться до цілої групи.

OpenHMPP Синтаксис Директив

Для того, щоб спростити позначення, регулярні вирази будуть використані для опису синтаксису HMPP директив.

Кольорові позначення нижче використовується для опису синтаксису директив:

• Зарезервовані HMPP ключові слова зелені;
• Елементи граматики, які можуть бути відкинуті в ключових словах HMPP червоні;
• Змінні користувача залишаються в чорними.

Загальний синтаксис

Загальний синтаксис директив OpenHMPP є:

• Для мови C:

#pragma hmpp <grp_label> [codelet_label]? directive_type [,directive_parameters]* [&]

• Для мови FORTRAN:

!$hmpp <grp_label> [codelet_label]? directive_type [,directive_parameters]* [&]

Де:

• <grp_label>: це унікальний ідентифікатор іменування групи codelets. У тих випадках, коли жодна з груп не визначена в додатку, ця мітка може просто пропущена. Дозволені назви міток повинні дотримуватись цієї граматики: [a-z, A-Z,_][a-z, A-Z,0-9,_]*. Зверніть увагу, що «< >» символи відносяться до синтаксису і є обов'язковими для такого роду міток.
• codelet_label: унікальний ідентифікатор іменування codelet. Дозволені назви міток повинні дотримуватись цієї граматики: [a-z, A-Z,_][a-z, A-Z,0-9,_]*
• directive: це ім'я директиви;
• directive_parameters: визначає деякі параметри, пов'язані з директивою. Ці параметри можуть бути різних видів і уточнювати деякі аргументи наведені в директиві з будь-яким режимом виконання (асинхронний в порівнянні з синхронним, наприклад);
• [&]: це символ, який використовується для продовження директиви на наступному рядку(те ж для C і FORTRAN).