緩存系統(tǒng)在現(xiàn)代計算機中極為常見,其通常由多種存儲介質(zhì)組成,例如CPU片上緩存與主存構(gòu)成的傳統(tǒng)緩存系統(tǒng)、主存與磁盤構(gòu)成的內(nèi)存緩存、DRAM與相變內(nèi)存（PCM,Phase-change memory）構(gòu)成的新型異構(gòu)內(nèi)存緩存,廣泛的存在性使得針對緩存系統(tǒng)的通用優(yōu)化極為重要。然而緩存系統(tǒng)存在多個維度的性能指標,包括緩存空間需求、緩存缺失率、帶寬利用率等,此類指標構(gòu)成高維度的性能調(diào)優(yōu)問題空間,使得針對多個性能指標同時調(diào)優(yōu)極為困難。多核計算機的普及進一步加大了調(diào)優(yōu)問題復雜度,原因在于緩存共享行為引入全局性能與個體程序性能兩個維度,擴大了問題空間。因此共享緩存性能調(diào)優(yōu)問題已經(jīng)成為當今計算機技術(shù)發(fā)展面臨的重大挑戰(zhàn)。緩存性能調(diào)優(yōu)問題存在兩個難點:一是問題空間巨大且維度極高;二是各性能指標相互關(guān)聯(lián),針對特定指標優(yōu)化可能導致另一指標降低,例如優(yōu)化全局性能可能引起個體性能損失。性能模型驅(qū)動的緩存管理機制是解決調(diào)優(yōu)問題的有效途徑之一,其在無需運行程序的前提下,通過模型預測各項性能指標,針對性地調(diào)整管理機制參數(shù),從而實現(xiàn)性能調(diào)優(yōu)。由于調(diào)優(yōu)過程僅依賴于預測值,因此效率較高,具備分析大量調(diào)優(yōu)方案并從中選取最優(yōu)解的能力... 

【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：109 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容與主要貢獻
    1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
2 多層共享互斥緩存性能模型
    2.1 引言
    2.2 受害者足跡理論
    2.3 共享緩存建模
    2.4 實驗評估
    2.5 本章小結(jié)
3 支持多目標優(yōu)化的緩存管理機制
    3.1 引言
    3.2 FCache緩存設(shè)計
    3.3 FCache性能模型與優(yōu)化
    3.4 實驗評估
    3.5 本章小結(jié)
4 公平緩存劃分機制
    4.1 引言
    4.2 彈性緩存劃分機制RECU
    4.3 實驗評估
    4.4 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 研究展望
致謝
參考文獻
附錄A 攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于緩存映射項重用距離的閃存地址映射方法[J]. 周權(quán)彪,張興軍,梁寧靜,霍文潔,董小社.  計算機研究與發(fā)展. 2018(05)
[2]利用堆棧特征的片上末級緩存訪問模式在線識別方法[J]. 黃智瀕,周鋒,馬華東,祝明發(fā),陶袁.  國防科技大學學報. 2015(01)
[3]多核程序交互理論及應(yīng)用[J]. 丁晨,袁良.  計算機工程與科學. 2014(01)
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[5]一種基于重用距離預測與流檢測的高速緩存替換算法[J]. 林雋民,王煒,喬林,湯志忠.  計算機研究與發(fā)展. 2012(05)
[6]Pview:一種基于PMU的支持并行程序性能分析的新方法[J]. 閆潔,徐恒陽,安虹,劉玉,王耀彬.  計算機科學. 2011(02)
[7]虛擬機緩存劃分的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 靳辛欣,陳昊罡,汪小林,王振林,溫翔,羅英偉,李曉明.  計算機科學與探索. 2010(01)
[8]計算機體系結(jié)構(gòu)軟件模擬技術(shù)[J]. 喻之斌,金海,鄒南海.  軟件學報. 2008(04)
[9]多核處理器體系結(jié)構(gòu)軟件仿真技術(shù)：研究綜述[J]. 喻之斌,金海.  計算機科學. 2007(10)

碩士論文
[1]運行時緩存缺失率曲線生成與共享緩存劃分[D]. 賀露露.華中科技大學 2012



本文編號：3209777