《面向眾核體系結構的作業系統並行最佳化關鍵技術研究》是依託清華大學，由陳渝擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：面向眾核體系結構的作業系統並行最佳化關鍵技術研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：陳渝
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對末級共享快取眾核處理器架構的作業系統面臨的一個主要問題是共享資源和高速快取的並發訪問衝突問題，表現形式是對共享資源的競爭訪問開銷隨CPU核數的增加成超線性遞增的鎖抖動現象（lock trashing），以及任務無法有效共用共享高速快取導致隨CPU核數增加高速快取利用率反而急劇下降的高速快取抖動現象（cache trashing）。本課題將採用線上分析任務的數據訪問模式，並對核心中競爭訪問開銷與競爭資源的任務所占CPU核數/位置的內在關係進行建模，設計新的鎖機制，並結合調度遷移設定合理的任務遷移時機以及CPU核數量/位置，避免鎖抖動現象。另一方面，本課題基於數據訪問臨近度和局部性的任務分類和遷移策略對訪問資源的任務片段進行拆分和分類，通過結合調度的記憶體區間隔離管理把訪問相近記憶體和無共享衝突的任務儘量放在共享高速快取的CPU核上運行，實現數據共享的專核專用，以避免高速快取抖動現象。
結題摘要
採用共享最後一級快取的眾核處理器架構設計面臨的一個主要挑戰是眾核(manycore)對共享資源和高速快取的訪問衝突與重用問題,表現形式是對共享資源的競爭訪問開銷隨 CPU 核數的增加成超線性的遞增的鎖抖動現象(lock trashing) ,以及多執行緒無法有效共用共享高速快取導致隨 CPU 核數增加高速快取利用率反而急劇下降的高速快取抖動現象(cache trashing)。本課題將採用線上分析核心執行緒的數據訪問模式,並對核心執行緒的競爭訪問開銷與競爭資源的執行緒所占 CPU 核數/位置的內在關係進行建模,並結合調度遷移設定合理的執行緒遷移時機以及 CPU 核數量/位置,避免鎖抖動現象。另一方面,本課題基於數據訪問臨近度和局部性的執行緒分類和遷移策略對訪問資源的執行緒片段進行拆分和分類,把訪問相近資源和無共享衝突的執行緒儘量放在共享高速快取的 CPU 核上運行,實現“數據共享的專核專用”,以避免高速快取抖動現象。
