DGA—一種支持核外計(jì)算并行程序編程模型的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、當(dāng)今微處理器性能的提高已經(jīng)不再依賴頻率的提升，而是依靠處理器核數(shù)的增加來提高處理器的計(jì)算能力。例如，Intel公司的至強(qiáng)系列微處理器。但是，通過比較處理器核數(shù)和內(nèi)存容量增加速度的關(guān)系，可以發(fā)現(xiàn)微處理器核數(shù)的增加速度遠(yuǎn)高于內(nèi)存容量的增加速度。因此，對于今后的多核微處理器，平均每處理器核可用的內(nèi)存容量逐漸降低。核外計(jì)算技術(shù)通過把數(shù)據(jù)保存到輔存上，降低了內(nèi)存的占用開銷，可以緩解將來平均每處理器核可用的主存容量逐漸降低的問題。但是傳統(tǒng)的核外計(jì)算

2、技術(shù)需要程序員手動(dòng)的改寫并行程序，限制了核外計(jì)算技術(shù)的使用。本文針對上述問題，提出了一種支持核外計(jì)算的并行程序編程模型，Disk-extended Global Array（簡稱DGA）。DGA編程模型基于傳統(tǒng)的Global Array編程模型（簡稱GA，是PGAS編程模型的一種）設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，DGA利用了GA模型的編程接口，修改其運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)，使得DGA在運(yùn)行過程中內(nèi)存不足的情況下，可以把數(shù)據(jù)分配到本地輔助存儲(chǔ)器上，從而避免因主存不足而導(dǎo)

3、致程序無法執(zhí)行。
　　本研究首先提出DGA并行程序編程模型。基于傳統(tǒng)的GA編程模型的編程接口，在語義上擴(kuò)展了其可用存儲(chǔ)的使用范圍，其全局?jǐn)?shù)組的分配不再限制于計(jì)算節(jié)點(diǎn)的主存中。其次，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了DGA編程模型的運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)，該運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)能夠在運(yùn)行時(shí)自動(dòng)感知內(nèi)存資源不足的情況，把數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)的分配到本地輔助存儲(chǔ)或者內(nèi)存中。為了提高系統(tǒng)的整體性能，本文采用了不同的頁面調(diào)度算法，設(shè)計(jì)了優(yōu)化的存儲(chǔ)管理機(jī)制，并且為程序員提供了指導(dǎo)全局?jǐn)?shù)組存儲(chǔ)位置和