【摘要】： 多年以來,主流的處理器生產(chǎn)廠商用來提高處理器性能的傳統(tǒng)方法如提升時(shí)鐘速度和指令吞吐量等,似乎已經(jīng)走到了盡頭。多核多線程已經(jīng)成為當(dāng)今處理器發(fā)展的潮流和趨勢。多線程(如同時(shí)多線程SMT)能充分發(fā)揮單個(gè)內(nèi)核的性能,而多核能更好地發(fā)揮整個(gè)系統(tǒng)的性能。多核時(shí)代的來臨,意味著處理器能有更低的功耗,更強(qiáng)的效能,更高的并行性。多核技術(shù)的發(fā)展不僅是硬件行業(yè)的任務(wù),要從其中獲得充分的效益,軟件行業(yè)的共同進(jìn)步是必不可少的,這意味著習(xí)慣了在單核環(huán)境中編程的軟件開發(fā)人員必須轉(zhuǎn)變思想,擁抱變化,軟件開發(fā)史上的又一次重大變革不可避免地即將來臨。 相比較單核處理器而言,多核對軟件帶來的挑戰(zhàn)主要是多核能實(shí)現(xiàn)真正的線程級的并行。要編寫正確的高效的支持多核的軟件,開發(fā)人員必須更小心地劃分私有數(shù)據(jù)和共享數(shù)據(jù),并妥善解決共享數(shù)據(jù)可能產(chǎn)生的爭用。本文探討了多核處理器的一些典型特征以及多核系統(tǒng)對軟件帶來的新的挑戰(zhàn)。 操作系統(tǒng)作為計(jì)算機(jī)軟件的核心,要使多核處理器的性能得到充分發(fā)揮,操作系統(tǒng)必須要提供足夠的支持。從軟件角度來看,多核(單芯片多處理器,CMP)與對稱多處理器(SMP)幾乎是一樣的,那些提供了SMP支持的操作系統(tǒng)同樣可以提供對多核的有效支持。 內(nèi)存管理系統(tǒng)作為操作系統(tǒng)內(nèi)核的核心組成部分之一,對整個(gè)系統(tǒng)的性能有著決定性的影響。本文深入探討了Linux內(nèi)存管理系統(tǒng)的框架,設(shè)計(jì)思想以及實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié),仔細(xì)研究了地址映射,物理頁的分配和釋放,內(nèi)存管理區(qū)及伙伴系統(tǒng),SLUB系統(tǒng),進(jìn)程地址空間的分配和釋放,頁框的回收和交換等子模塊的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。 本文提出了對SLUB系統(tǒng)和伙伴系統(tǒng)在多核環(huán)境下的改進(jìn)思路和方法。此外,本文還對作為實(shí)現(xiàn)多核互斥基礎(chǔ)的自旋鎖提出了使用MCS自旋鎖的改進(jìn)。
【圖文】：

圖 3-4 進(jìn)程的線性地址布局3.11.1 查找和插入線性區(qū)函數(shù) find_vma (struct mm_struct * mm, unsigned long addr)用于查找其結(jié)束地址大于 addr 的且與給的的地址 addr 最接近的線性區(qū)。它的原型是：struct vm_area_struct *find_vma(struct mm_struct * mm, unsigned longaddr)它的執(zhí)行流程如下：（1） 先檢查 addr 是否在 mmap_cache 中，如在直接返回 mmap_cache即可（mmap_cache 的命中率典型情況下約為 35%）。（2） addr 不在 mmap_cache 中，則在紅黑樹中查找線性區(qū)。（3） 將 mmap_cache 更新為找到的線性區(qū)。（4） 返回找到的線性區(qū)。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：TP332.3

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 李勇;任宏;王志林;;基于嵌入式系統(tǒng)的e_slab研究與實(shí)現(xiàn)[J];微型機(jī)與應(yīng)用;2012年12期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 蔣建春;異構(gòu)多核嵌入式軟件關(guān)鍵問題研究[D];重慶大學(xué);2011年

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1 李勇;虛擬機(jī)監(jiān)控器內(nèi)存管理機(jī)制研究與實(shí)現(xiàn)[D];解放軍信息工程大學(xué);2010年

2 李明;多核路由器動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];南京理工大學(xué);2011年

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本文編號(hào)：2670430