異構(gòu)內(nèi)存環(huán)境下并行程序調(diào)度優(yōu)化系統(tǒng).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，應(yīng)用程序?qū)τ?jì)算機(jī)系統(tǒng)性能，包括內(nèi)存系統(tǒng)的容量以及功耗都提出了更高的要求。然而，由于傳統(tǒng)制造工藝的限制，內(nèi)存系統(tǒng)容量的擴(kuò)展變得非常困難，造成整個(gè)內(nèi)存系統(tǒng)擴(kuò)展的瓶頸。與此同時(shí)，非易失性相變存儲(chǔ)PCM相比于傳統(tǒng)存儲(chǔ) DRAM能以更低的價(jià)格提供更大的存儲(chǔ)。因此，由 DRAM和 PCM組合形成的異構(gòu)混合內(nèi)存系統(tǒng)變得越來越流行。并行程序在異構(gòu)混合內(nèi)存系統(tǒng)中運(yùn)行時(shí)，一些運(yùn)行較慢的線程可能會(huì)減緩其他線程的運(yùn)行速度。原因在于：所

2、有線程的訪存請求被分發(fā)到不同的內(nèi)存通道。由于PCM的寫請求延遲過長，訪問PCM的請求需要較長的完成時(shí)間，因此PCM寫請求數(shù)量多的線程需要更多的時(shí)間來完成內(nèi)存訪問操作，該線程將因此成為運(yùn)行最慢的線程。該運(yùn)行最慢的線程顯然將拖慢其他線程的運(yùn)行進(jìn)程，從而導(dǎo)致整個(gè)程序的性能下降。通過在異構(gòu)內(nèi)存環(huán)境下更好地調(diào)度線程的訪存請求，可以緩解這種性能的損失。
　　提出了一種針對異構(gòu)內(nèi)存環(huán)境下并行程序的訪存調(diào)度算法。該算法在FRFCFS訪存調(diào)度算法的

3、基礎(chǔ)上，針對線程的訪存行為動(dòng)態(tài)的調(diào)度在內(nèi)存控制器端的訪存請求隊(duì)列。通過優(yōu)先調(diào)度運(yùn)行最慢的線程，使其運(yùn)行時(shí)間減少，從而降低程序整體運(yùn)行時(shí)間。該算法首先會(huì)在運(yùn)行時(shí)監(jiān)測程序中每個(gè)線程的訪存請求行為，包括總訪存請求數(shù)量和DRAM和PCM上的訪存請求數(shù)量，然后根據(jù)訪存請求數(shù)量及分布不同為每個(gè)線程計(jì)算調(diào)度優(yōu)先級(jí)表，最后在FRFCFS調(diào)度算法優(yōu)先響應(yīng)行緩沖命中請求的前提下，執(zhí)行該調(diào)度策略。
　　通過使用 GEM5全系統(tǒng)模擬器和 NVMain異構(gòu)