異構(gòu)內(nèi)存環(huán)境下并行程序調(diào)度優(yōu)化系統(tǒng).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，應(yīng)用程序?qū)τ?jì)算機(jī)系統(tǒng)性能，包括內(nèi)存系統(tǒng)的容量以及功耗都提出了更高的要求。然而，由于傳統(tǒng)制造工藝的限制，內(nèi)存系統(tǒng)容量的擴(kuò)展變得非常困難，造成整個(gè)內(nèi)存系統(tǒng)擴(kuò)展的瓶頸。與此同時(shí)，非易失性相變存儲(chǔ)PCM相比于傳統(tǒng)存儲(chǔ) DRAM能以更低的價(jià)格提供更大的存儲(chǔ)。因此，由 DRAM和 PCM組合形成的異構(gòu)混合內(nèi)存系統(tǒng)變得越來(lái)越流行。并行程序在異構(gòu)混合內(nèi)存系統(tǒng)中運(yùn)行時(shí)，一些運(yùn)行較慢的線(xiàn)程可能會(huì)減緩其他線(xiàn)程的運(yùn)行速度。原因在于：所

2、有線(xiàn)程的訪(fǎng)存請(qǐng)求被分發(fā)到不同的內(nèi)存通道。由于PCM的寫(xiě)請(qǐng)求延遲過(guò)長(zhǎng)，訪(fǎng)問(wèn)PCM的請(qǐng)求需要較長(zhǎng)的完成時(shí)間，因此PCM寫(xiě)請(qǐng)求數(shù)量多的線(xiàn)程需要更多的時(shí)間來(lái)完成內(nèi)存訪(fǎng)問(wèn)操作，該線(xiàn)程將因此成為運(yùn)行最慢的線(xiàn)程。該運(yùn)行最慢的線(xiàn)程顯然將拖慢其他線(xiàn)程的運(yùn)行進(jìn)程，從而導(dǎo)致整個(gè)程序的性能下降。通過(guò)在異構(gòu)內(nèi)存環(huán)境下更好地調(diào)度線(xiàn)程的訪(fǎng)存請(qǐng)求，可以緩解這種性能的損失。
　　提出了一種針對(duì)異構(gòu)內(nèi)存環(huán)境下并行程序的訪(fǎng)存調(diào)度算法。該算法在FRFCFS訪(fǎng)存調(diào)度算法的

3、基礎(chǔ)上，針對(duì)線(xiàn)程的訪(fǎng)存行為動(dòng)態(tài)的調(diào)度在內(nèi)存控制器端的訪(fǎng)存請(qǐng)求隊(duì)列。通過(guò)優(yōu)先調(diào)度運(yùn)行最慢的線(xiàn)程，使其運(yùn)行時(shí)間減少，從而降低程序整體運(yùn)行時(shí)間。該算法首先會(huì)在運(yùn)行時(shí)監(jiān)測(cè)程序中每個(gè)線(xiàn)程的訪(fǎng)存請(qǐng)求行為，包括總訪(fǎng)存請(qǐng)求數(shù)量和DRAM和PCM上的訪(fǎng)存請(qǐng)求數(shù)量，然后根據(jù)訪(fǎng)存請(qǐng)求數(shù)量及分布不同為每個(gè)線(xiàn)程計(jì)算調(diào)度優(yōu)先級(jí)表，最后在FRFCFS調(diào)度算法優(yōu)先響應(yīng)行緩沖命中請(qǐng)求的前提下，執(zhí)行該調(diào)度策略。
　　通過(guò)使用 GEM5全系統(tǒng)模擬器和 NVMain異構(gòu)