CMP架構(gòu)下基于緩存競爭優(yōu)化的Linux進(jìn)程調(diào)度策略.pdf

1、CMP(ChipMulti-Processor，單片多核處理器)架構(gòu)是由美國斯坦福大學(xué)提出的，其思想是將大規(guī)模并行處理器中的SMP(對稱多處理器)集成到同一芯片內(nèi)，各個處理器并行執(zhí)行不同的進(jìn)程。與多線程處理器(SMT)相比，CMP結(jié)構(gòu)已經(jīng)被劃分成多個處理器核來設(shè)計，每個核都比較簡單，可以在處理器內(nèi)部共享緩存，提高緩存利用率，因此更有發(fā)展前途。目前CMP已逐漸成為主流微處理器體系結(jié)構(gòu)，得到了廣泛的運(yùn)用。但是現(xiàn)有操作系統(tǒng)缺乏成熟的針對CMP

2、架構(gòu)的調(diào)度算法，CMP架構(gòu)的優(yōu)勢并不能完全發(fā)揮出來。例如，多個核上同時運(yùn)行的進(jìn)程會產(chǎn)生對系統(tǒng)共享資源進(jìn)行競爭，這種競爭將導(dǎo)致系統(tǒng)效率的低下，操作系統(tǒng)如何選擇最優(yōu)的進(jìn)程調(diào)度順序，以減小競爭是一大難點。本文在前人工作的基礎(chǔ)上，通過對任務(wù)調(diào)度器的優(yōu)化，減小不同進(jìn)程對共享緩存資源競爭，提高系統(tǒng)的效率。
　　 本文的工作主要包括:
　　 1.對CMP架構(gòu)及CPU緩存的相關(guān)技術(shù)背景進(jìn)行介紹，以此為基礎(chǔ)，分析目前在CMP架構(gòu)中普遍存在

3、的緩存競爭的問題。
　　 2.利用PMU監(jiān)測單元，對進(jìn)程的行為特征，例如CPI(CyclesPerInstruction)、CacheMiss、CacheReference等，進(jìn)行在線統(tǒng)計，并對統(tǒng)計信息進(jìn)行合理的歸納、分析，提出數(shù)學(xué)模型對進(jìn)程的共享緩存競爭行為進(jìn)行刻畫，然后利用benchmark對該模型進(jìn)行檢驗，結(jié)果表明該模型較好的反應(yīng)了進(jìn)程對共享緩存競爭力的強(qiáng)弱。
　　 3.調(diào)研分析現(xiàn)在常用的Linux內(nèi)核版本2.6.