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片上多核处理器共享资源分配与调度策略研究

片上多核处理器共享资源分配与调度策略研究

点击数:7687 次   录入时间:03-04 11:48:07   整理:http://www.55dianzi.com   嵌入式系统-技术

    从另一角度看,如果能够从源头上减少访存请求的行冲突,提高块级并行性,将更有利于提高系统性能。因此,还可以从如下两个思路进行研究:

    DRAM 访存由于不同线程访存请求的交互执行带来的行冲突是影响系统性能的一个重要因素,借鉴缓存分区的思想,通过操作系统地址映射使得不同线程的访存请求访问不同的DRAM 块,可以降低行冲突,提高行命中率。

    另外,改变DRAM 的逻辑结构(通过增加channel,rank 等概念),使得一个线程的不同访存请求被映射到更多的块,提高其块级并行性,也可以有效提高性能。

    3)系统中包括大量共享资源,之前的研究为了更有针对性以及降低研究的复杂度,通常只涉及其中一种共享资源的调度。但是实际上系统中的各类共享资源并非彼此独立的,调度算法之间可能相互矛盾,使得调度失效。因此,从全局出发,综合考虑所有共享资源提出调度算法是有必要的。在文献中给出的调度算法,利用MSHRs 从源头上控制各线程向共享存储系统的发出访存请求的频率和数量,从而实现系统的公平性。这对于全局统一调度是很好的启发。

    随着工艺发展,功耗管理已经成为一个不得不面对的问题。功耗管理需要要保证多核系统的总功耗不超过功耗预算(power budget),所以,功耗也是另一种重要的共享资源。调节功耗的主要手段之一是降低处理器核的频率,则其产生访存请求的频率也将降低,实际上起到与MSHRs 类似的效果,同时还不需要带来硬件开销。通过调节频率,使得多个访存密集型线程访问共享存储系统的时间段错开,可以有效减缓共享存储系统的压力。一个好的策略可以做到同时兼顾功耗管理和访存调度两方面的需求,实现全局的统一调度。

    5 结束语

    本文首先介绍了在CMP 系统中,由于线程间对于有限共享资源的争夺,调度算法的必要性和重要性,然后根据不同的优化目的介绍了对于共享缓存的一系列缓存分区算法,同时从不同角度出发介绍了一些DRAM 访存调度算法,接下来研究了综合考虑共享资源的联合调度算法,并对于未来的共享资源调度算法的研究进行了展望。

    考虑到随着将来CMP 系统中处理器数目规模会越来越大,对于共享资源的争夺将更加激烈,设计调度算法的难度也将显着增加,这项工作也将更具挑战性。因此,设计公平有效的调度算法将更有必要。



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