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一种减少竞争的内存划分方法

发布时间:2019-03-27 19:34
【摘要】:多核系统中内存被越来越多地核共享,因此,日益加深的内存竞争和内存干扰导致了越来越严重的核间不同程度的性能下降、不公平的资源共享和优先级翻转甚至饿死等问题.首先分析内存共享引发的问题,接着提出伪共享(pseudoshare)方法减少内存竞争。伪共享的框架包含3个部分:1)将所有的线程、处理器核以及内存分别划分成线程组、处理器核组以及内存组,1个线程组运行在1个核组上同时使用1个内存组,从而形成一个个相互独立的子系统,子系统间互不干扰;2)分析线程的内存行为特征,获取线程所需的内存带宽;3)给每个线程分配内存带宽.伪共享的方法通过内存的划分减少核间对内存的干扰和竞争,同时通过内存带宽划分提高了公平性.实验结果显示,伪共享的方法降低了9.8%的内存干扰,提高了22.5%的公平性,并且降低了5.3%的能耗.
[Abstract]:More and more cores share memory in multi-core systems. Therefore, the increasing memory competition and memory interference lead to more and more serious performance degradation between cores, unfair resource sharing, priority flipping and even starvation. Firstly, the problems caused by memory sharing are analyzed, and then a pseudo-shared (pseudoshare) method is proposed to reduce memory competition. The pseudo-shared framework consists of three parts: 1) dividing all threads, processor cores, and memory into thread groups, processor cores and memory groups, and one thread group running on one kernel group using one memory group at the same time. Thus, each subsystem is independent of each other, and the subsystems do not interfere with each other. 2) analyze the memory behavior characteristics of threads and obtain the memory bandwidth required by threads; 3) allocate memory bandwidth to each thread. The method of pseudo-sharing reduces the interference and competition between cores through the partition of memory, and improves the fairness by dividing the bandwidth of memory. The experimental results show that the pseudo-sharing method reduces the memory interference by 9.8%, improves the fairness by 22.5%, and reduces the energy consumption by 5.3%.
【作者单位】: 杭州电子科技大学计算机学院;中国科学技术大学计算机科学与技术学院;德州理工大学计算机系;
【基金】:国家自然科学基金项目(61272131,61003077,61100193,61402140) 浙江省自然科学基金项目(LQ14F020011)
【分类号】:TP333

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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本文编号:2448493

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