计算机研究与发展
計算機研究與髮展
계산궤연구여발전
JOURNAL OF COMPUTER RESEARCH AND DEVELOPMENT
2013年
10期
2212-2227
,共16页
王磊%刘道福%陈云霁%陈天石%李玲
王磊%劉道福%陳雲霽%陳天石%李玲
왕뢰%류도복%진운제%진천석%리령
片上多核处理器%多线程%共享缓存%缓存分区%访存调度
片上多覈處理器%多線程%共享緩存%緩存分區%訪存調度
편상다핵처리기%다선정%공향완존%완존분구%방존조도
chip multi-processor (CMP)%multi-thread%shared caches%cache partitioning%memory access scheduling
对于片上多核处理器,如何在多线程间公平有效地分配调度有限的共享资源是一个很重要的问题.随着处理器核规模的增长,多线程对于系统中有限的共享资源的争夺将愈发激烈,由此导致的对于系统性能的影响也将更加显著.为了缓解乃至解决这一问题,除了增加可用共享资源外,一个能够公平有效地在多线程间分配共享资源的调度算法也至关重要.在各类共享资源中,对于系统性能有着最大影响的是共享缓存和动态随机存储器(dynamic random-access memory,DRAM)系统.对于共享缓存,可以通过缓存分区来降低由于线程间的争夺所带来的影响;对于DRAM系统,可以采取适当的调度算法来调节各个线程发出的访存请求的服务优先级,从而改善系统性能.首先分别以系统吞吐量和公平性为优化目标介绍了一系列对共享缓存的分区调度算法,并针对缓存分区粒度过大的问题给出了相关解决方案.然后从利用线程的访存行为特征和借鉴网络路由算法等多个角度介绍了DRAM的调度算法.研究了从全局出发的联合调度算法,以解决针对不同共享资源的调度算法间相互矛盾的问题,最后从不同角度对于今后的研究进行了展望.
對于片上多覈處理器,如何在多線程間公平有效地分配調度有限的共享資源是一箇很重要的問題.隨著處理器覈規模的增長,多線程對于繫統中有限的共享資源的爭奪將愈髮激烈,由此導緻的對于繫統性能的影響也將更加顯著.為瞭緩解迺至解決這一問題,除瞭增加可用共享資源外,一箇能夠公平有效地在多線程間分配共享資源的調度算法也至關重要.在各類共享資源中,對于繫統性能有著最大影響的是共享緩存和動態隨機存儲器(dynamic random-access memory,DRAM)繫統.對于共享緩存,可以通過緩存分區來降低由于線程間的爭奪所帶來的影響;對于DRAM繫統,可以採取適噹的調度算法來調節各箇線程髮齣的訪存請求的服務優先級,從而改善繫統性能.首先分彆以繫統吞吐量和公平性為優化目標介紹瞭一繫列對共享緩存的分區調度算法,併針對緩存分區粒度過大的問題給齣瞭相關解決方案.然後從利用線程的訪存行為特徵和藉鑒網絡路由算法等多箇角度介紹瞭DRAM的調度算法.研究瞭從全跼齣髮的聯閤調度算法,以解決針對不同共享資源的調度算法間相互矛盾的問題,最後從不同角度對于今後的研究進行瞭展望.
대우편상다핵처리기,여하재다선정간공평유효지분배조도유한적공향자원시일개흔중요적문제.수착처리기핵규모적증장,다선정대우계통중유한적공향자원적쟁탈장유발격렬,유차도치적대우계통성능적영향야장경가현저.위료완해내지해결저일문제,제료증가가용공향자원외,일개능구공평유효지재다선정간분배공향자원적조도산법야지관중요.재각류공향자원중,대우계통성능유착최대영향적시공향완존화동태수궤존저기(dynamic random-access memory,DRAM)계통.대우공향완존,가이통과완존분구래강저유우선정간적쟁탈소대래적영향;대우DRAM계통,가이채취괄당적조도산법래조절각개선정발출적방존청구적복무우선급,종이개선계통성능.수선분별이계통탄토량화공평성위우화목표개소료일계렬대공향완존적분구조도산법,병침대완존분구립도과대적문제급출료상관해결방안.연후종이용선정적방존행위특정화차감망락로유산법등다개각도개소료DRAM적조도산법.연구료종전국출발적연합조도산법,이해결침대불동공향자원적조도산법간상호모순적문제,최후종불동각도대우금후적연구진행료전망.