模型驱动的共享缓存管理机制研究

发布时间：2021-06-01 05:45

　　缓存系统在现代计算机中极为常见,其通常由多种存储介质组成,例如CPU片上缓存与主存构成的传统缓存系统、主存与磁盘构成的内存缓存、DRAM与相变内存（PCM,Phase-change memory）构成的新型异构内存缓存,广泛的存在性使得针对缓存系统的通用优化极为重要。然而缓存系统存在多个维度的性能指标,包括缓存空间需求、缓存缺失率、带宽利用率等,此类指标构成高维度的性能调优问题空间,使得针对多个性能指标同时调优极为困难。多核计算机的普及进一步加大了调优问题复杂度,原因在于缓存共享行为引入全局性能与个体程序性能两个维度,扩大了问题空间。因此共享缓存性能调优问题已经成为当今计算机技术发展面临的重大挑战。缓存性能调优问题存在两个难点:一是问题空间巨大且维度极高;二是各性能指标相互关联,针对特定指标优化可能导致另一指标降低,例如优化全局性能可能引起个体性能损失。性能模型驱动的缓存管理机制是解决调优问题的有效途径之一,其在无需运行程序的前提下,通过模型预测各项性能指标,针对性地调整管理机制参数,从而实现性能调优。由于调优过程仅依赖于预测值,因此效率较高,具备分析大量调优方案并从中选取最优解的能力... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：109 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容与主要贡献
    1.4 论文组织结构
2 多层共享互斥缓存性能模型
    2.1 引言
    2.2 受害者足迹理论
    2.3 共享缓存建模
    2.4 实验评估
    2.5 本章小结
3 支持多目标优化的缓存管理机制
    3.1 引言
    3.2 FCache缓存设计
    3.3 FCache性能模型与优化
    3.4 实验评估
    3.5 本章小结
4 公平缓存划分机制
    4.1 引言
    4.2 弹性缓存划分机制RECU
    4.3 实验评估
    4.4 本章小结
5 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 研究展望
致谢
参考文献
附录A 攻读学位期间发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于缓存映射项重用距离的闪存地址映射方法[J]. 周权彪,张兴军,梁宁静,霍文洁,董小社.  计算机研究与发展. 2018(05)
[2]利用堆栈特征的片上末级缓存访问模式在线识别方法[J]. 黄智濒,周锋,马华东,祝明发,陶袁.  国防科技大学学报. 2015(01)
[3]多核程序交互理论及应用[J]. 丁晨,袁良.  计算机工程与科学. 2014(01)
[4]基于空间局部性的PCM和DRAM混合内存页面调度算法[J]. 刘巍.  中国科技论文. 2014(01)
[5]一种基于重用距离预测与流检测的高速缓存替换算法[J]. 林隽民,王炜,乔林,汤志忠.  计算机研究与发展. 2012(05)
[6]Pview:一种基于PMU的支持并行程序性能分析的新方法[J]. 闫洁,徐恒阳,安虹,刘玉,王耀彬.  计算机科学. 2011(02)
[7]虚拟机缓存划分的设计与实现[J]. 靳辛欣,陈昊罡,汪小林,王振林,温翔,罗英伟,李晓明.  计算机科学与探索. 2010(01)
[8]计算机体系结构软件模拟技术[J]. 喻之斌,金海,邹南海.  软件学报. 2008(04)
[9]多核处理器体系结构软件仿真技术：研究综述[J]. 喻之斌,金海.  计算机科学. 2007(10)

硕士论文
[1]运行时缓存缺失率曲线生成与共享缓存划分[D]. 贺露露.华中科技大学 2012



本文编号：3209777