基于SPARC架构面向确定性重演的多核访存竞争记录方法的研究

代理获取

页面导航

目录
摘要
著录项
相似文献
相关主题

摘要

在电子信息技术的不断发展进步的今天,人们对高性能计算机的需求越来越强。然而受材料、加工工艺和散热功耗等原因的限制,通过不断提高CPU主频而提升处理器性能的设计模式变得愈来愈困难,因此业界逐渐转向了在单个芯片上集成多个处理器的片上多核处理器结构。与此同时也带来了某些在单核心处理器架构中不会出现的新问题,由多核系统的访存竞争导致的多核不确定性问题就是其中之一,这个问题逐渐成为计算机多核系统结构与并行计算中研究的热点领域之一。
　　现有的多核架构下的Cache一致性协议能有效的防止并行程序共享内存中数据的不一致,但是对多线程间访存的顺序没有控制。也就是说如果程序员在程序中对各处理器内部高速缓存的共享数据的访问未采取严格的同步措施,就可能会使程序出现违反期望执行顺序的Bug,即在相同的输入情况下多次执行的输出可能不同。为了解决这一难题,人们提出了确定性重演技术,该技术是指在存在并发错误的并行程序的某次执行过程中记录必要的线程执行信息,然后在程序的第二次执行过程中索引这些信息,并强制程序按照相同的方式或顺序执行,以确保此次执行的结果和前次执行的相同。
　　本文在理解了了SPARC架构、Cache一致性协议的基础上,针对共享存储式CMP架构的片上多核SPARC系统在并发地访问共享数据时出现访存竞争从而导致的多核不确定性问题进行研究,提出了一种硬件辅助的面向确定性重演的访存竞争记录方法——ERTR方法。该方法法采用了基于滑动窗口的分块约减竞争序的思想,通过先对各个处理器线程的指令进行分块记录并约减掉冗余的竞争序,再引入RTR方法中的滑动窗口思想进行替换性约减,因此能够实现对访存竞争序更为高效的约减。最后,通过搭建SIMICS+GEMS的仿真测试平台,创建UltraSPARC架构四核处理器虚拟机对ERTR方法进行验证测试,测试的项目是SPLASH-2并行程序集,在日志记录空间大小、时间开销、带宽开销等方面与其他方法进行对比测试,实验结果表明ERTR方法的是一种正确高效的访存冲突记录方法。

著录项

作者
顾飞;
展开▼
作者单位

哈尔滨工业大学;

展开▼
授予单位哈尔滨工业大学;
学科计算机科学与技术
授予学位硕士
导师姓名季振洲;
年度 2013
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类总体设计、系统设计;
关键词
SPARC架构; 确定性重演; 多核架构; 访存竞争记录;

相似文献

中文文献
外文文献
专利

1. 支持多核并行程序确定性重放的高效访存冲突记录方法 [J] . 刘磊 ,黄河 ,唐志敏 . 计算机研究与发展 . 2012,第001期
2. 面向多核程序确定性重演的内存竞争记录机制研究 [J] . 朱素霞 ,季振洲 ,刘涛 . 电子学报 . 2011,第012期
3. 面向Cell宽带引擎架构的异构多核访存技术 [J] . 冯国富 ,董小社 ,丁彦飞 . 西安交通大学学报 . 2009,第002期
4. 面向实时流处理的多核多线程处理器访存队列 [J] . 田杭沛 ,高德远 ,樊晓桠 . 计算机研究与发展 . 2009,第010期
5. 基于SPM的多核SoC访存结构设计与优化 [J] . 刘磊 ,严明 ,李思昆 . 计算机工程 . 2009,第018期
6. 面向实时流处理的多核多线程处理器访存队列 [C] . 田杭沛 ,高德远 ,樊晓桠 . 2008中国计算机大会 . 2008
7. 针对多核并行程序的访存冲突记录方法研究 [A] . 吴倩倩 . 2015

基于SPARC架构面向确定性重演的多核访存竞争记录方法的研究

目录

摘要

著录项

相似文献

相关主题

期刊订阅