【摘要】：隨著多核/眾核成為處理器結(jié)構(gòu)發(fā)展的主流,并行任務(wù)間共享地使用Cache而導(dǎo)致的沖突越來越成為性能提升的瓶頸.利用頁著色可以實現(xiàn)對Cache的分區(qū)管理,減少共享Cache導(dǎo)致的沖突.頁著色的原理是利用內(nèi)存與Cache之間的組相聯(lián)映射關(guān)系,通過控制分配固定區(qū)域的內(nèi)存而達(dá)到分配固定區(qū)域Cache的目的,這一方面限制了任務(wù)能夠請求的物理內(nèi)存范圍,另一方面調(diào)整程序使用的Cache空間需要做大量的內(nèi)存拷貝,帶來了不可忽視的開銷.為了克服頁著色的缺點(diǎn),文中通過動態(tài)內(nèi)存分配的方式,只對動態(tài)分配的頁進(jìn)行著色,在不修改內(nèi)核和程序源碼的前提下實現(xiàn)了動態(tài)Cache分區(qū).文中提出的動態(tài)內(nèi)存分配策略(CachePM)會根據(jù)運(yùn)行時環(huán)境為任務(wù)分配內(nèi)存,避免不同任務(wù)間共享Cache的沖突和同一任務(wù)內(nèi)出現(xiàn)Cache的訪問熱點(diǎn),通過合理劃分程序運(yùn)行時動態(tài)分配的內(nèi)存達(dá)到Cache分區(qū)的目的.當(dāng)任務(wù)的運(yùn)行環(huán)境改變時,CachePM自適應(yīng)地改變已經(jīng)分配的堆中數(shù)據(jù)在物理內(nèi)存中的布局,以實現(xiàn)Cache分區(qū)的動態(tài)調(diào)節(jié).為進(jìn)一步降低動態(tài)頁著色的開銷,作者采用了減少和延遲內(nèi)存拷貝的策略.實驗表明,該方法能夠有效實現(xiàn)動態(tài)Cache分區(qū),從而提高并行運(yùn)行的任務(wù)的性能;同時由于動態(tài)內(nèi)存分配策略避免了同一任務(wù)內(nèi)出現(xiàn)Cache訪問熱點(diǎn),單獨(dú)運(yùn)行的任務(wù)的性能也較在libc下運(yùn)行有所提升.

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