【摘要】：隨著多核/眾核成為處理器結構發(fā)展的主流,并行任務間共享地使用Cache而導致的沖突越來越成為性能提升的瓶頸.利用頁著色可以實現(xiàn)對Cache的分區(qū)管理,減少共享Cache導致的沖突.頁著色的原理是利用內存與Cache之間的組相聯(lián)映射關系,通過控制分配固定區(qū)域的內存而達到分配固定區(qū)域Cache的目的,這一方面限制了任務能夠請求的物理內存范圍,另一方面調整程序使用的Cache空間需要做大量的內存拷貝,帶來了不可忽視的開銷.為了克服頁著色的缺點,文中通過動態(tài)內存分配的方式,只對動態(tài)分配的頁進行著色,在不修改內核和程序源碼的前提下實現(xiàn)了動態(tài)Cache分區(qū).文中提出的動態(tài)內存分配策略(CachePM)會根據(jù)運行時環(huán)境為任務分配內存,避免不同任務間共享Cache的沖突和同一任務內出現(xiàn)Cache的訪問熱點,通過合理劃分程序運行時動態(tài)分配的內存達到Cache分區(qū)的目的.當任務的運行環(huán)境改變時,CachePM自適應地改變已經(jīng)分配的堆中數(shù)據(jù)在物理內存中的布局,以實現(xiàn)Cache分區(qū)的動態(tài)調節(jié).為進一步降低動態(tài)頁著色的開銷,作者采用了減少和延遲內存拷貝的策略.實驗表明,該方法能夠有效實現(xiàn)動態(tài)Cache分區(qū),從而提高并行運行的任務的性能;同時由于動態(tài)內存分配策略避免了同一任務內出現(xiàn)Cache訪問熱點,單獨運行的任務的性能也較在libc下運行有所提升.

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