CMP共享Cache訪問與Qos策略的研究與模擬.pdf

1、隨著芯片集成制造工藝的日益發(fā)展，在同一芯片上集成了多個處理器的CMP架構(gòu)已成為桌面應(yīng)用和高端計算的主流平臺。通過集成多個處理器，CMP架構(gòu)提供了更多的計算資源，同一時刻可以有多個程序并發(fā)執(zhí)行，提高總體性能，但多個程序間可能會出現(xiàn)資源競爭，共享資源成為性能的瓶頸。 Cache性能歷來是影響處理器性能的最重要因素之一，CMP架構(gòu)通常在各處理器間共享最后一級Cache，以提供高帶寬的數(shù)據(jù)共享與通訊能力。但這也造成了各處理器上并發(fā)執(zhí)行

2、的程序競爭最后一級共享Cache，顯著地影響性能。 本文針對多進程競爭共享Cache的現(xiàn)狀，以Wisconsin GEMS模擬器為基礎(chǔ)，引入進程信息，擴展了其中的存儲系統(tǒng)模擬模塊ruby，研究進程對共享L2 Cache的使用情況，并提出QoS策略管理共享L2 Cache的競爭，最后，對其進行了測試與分析。本文的主要工作和特色如下： ·根據(jù)x86體系結(jié)構(gòu)和linux操作系統(tǒng)的特點，使用GEMS API，成功實現(xiàn)了從全系統(tǒng)模

3、擬器GEMS上運行的操作系統(tǒng)中，讀取當前訪存進程的進程信息。 ·在全系統(tǒng)模擬器GMES中，完整記錄了操作系統(tǒng)中運行的各進程對共享L2 Cache的使用情況。通過讀取訪存進程信息，標記訪存事件與訪問的Cache Entry，每個Cache Entry都保存了使用者的進程信息。并且可以提供指定進程的L2 Cache失效率，L2 Cache使用率和沖突率。 ·提出了2種Qos策略。根據(jù)并發(fā)多進程對L2 Cache的使用情況，修