本文關(guān)鍵詞：Hydra：基于CPU-GPU結(jié)合體系架構(gòu)的多種并行錯誤檢測

  更多相關(guān)文章： 并行錯誤調(diào)試 并行錯誤 GPU

【摘要】：隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,我們已經(jīng)進入多核時代。為了利用多核設(shè)備帶來的潛在計算能力,并行程序得到了普遍的應(yīng)用。然而,并行程序執(zhí)行的不確定性與并行錯誤的多樣性也使軟件調(diào)試問題日益嚴(yán)重,使得并行程序錯誤對軟件的可靠性構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。因此,如何有效地進行并行錯誤檢測成為了亟待解決的問題。然而,現(xiàn)存的軟件檢測手段往往帶來巨大的運行時負載,硬件檢測手段則僅專注于特定的并行錯誤,導(dǎo)致其無法普適于多種多樣的并行錯誤。本文基于目前新興的CPU-GPU結(jié)合體系架構(gòu),提出了Hydra架構(gòu)。Hydra利用CPU-GPU架構(gòu)中GPU的強大的并行計算能力與可編程性,來同時檢測主流的多種并行錯誤,包括數(shù)據(jù)競爭、原子性違背和順序違背。Hydra在CPU端收集訪存記錄,通過片上互聯(lián)總線將記錄發(fā)送至GPU端,最后再GPU端進行錯誤檢測。更進一步,為了提升檢測速度與檢測精確性,Hydra利用了以下三項優(yōu)化策略：1)利用bloom過濾器過濾不需要進行檢測的訪存記錄；2)識別并避免共享訪存記錄的替換；3)通過happens-before關(guān)系識別同地址訪存記錄的“最后寫”,通過僅僅比較“最后寫”優(yōu)化檢測效率。設(shè)計復(fù)雜度方面,Hydra只需要較平滑的硬件復(fù)雜度,并且不需要改變片上關(guān)鍵路徑(如高速緩存或者緩存一致性)的邏輯；實驗表明,在32核的配置下,Hydra只帶來1.1%的額外硬件開銷。檢測開銷方面,實驗數(shù)據(jù)表明,當(dāng)檢測單種并行錯誤時,Hydra最多只帶來0.18%的額外運行開銷；當(dāng)同時檢測多種并行錯誤時,運行開銷也只為0.46%。檢測精確性方面,Hydra可以做到與當(dāng)前主流的軟件檢測工具(如Helgrind)相同的檢測精確性。
【學(xué)位授予單位】：復(fù)旦大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TP332

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 ;捷碼科技推出自動平面布局綜合產(chǎn)品Hydra[J];電子與電腦;2008年08期

2 ;Hydra溝通NT與UNIX[J];每周電腦報;1997年42期

3 ;Hydra與Windows 98各具風(fēng)味[J];每周電腦報;1997年44期

4 劉巨強;;關(guān)于利用Hydra系列數(shù)據(jù)采集器檢測環(huán)境設(shè)備的探究[J];電子質(zhì)量;2009年04期

5 壽文杰;;基于Hydra系列數(shù)據(jù)采集器自動檢測系統(tǒng)的研究[J];廣西質(zhì)量監(jiān)督導(dǎo)報;2009年07期

6 ;強勁動力——藍寶黑鉆Pure Black P67hydra主板[J];電腦迷;2011年21期

7 ;[J];;年期

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 聞釗;將CrossFire和SLI共冶一爐[N];中國電腦教育報;2008年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 戴卓方;Hydra：基于CPU-GPU結(jié)合體系架構(gòu)的多種并行錯誤檢測[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

，

本文編號：1171768