| 题名 | HPP体系结构下基于TLB的访存性能优化 |
| 作者 | 余璜 |
| 答辩日期 | 2011-05-30 |
| 文献子类 | 硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 马捷 |
| 关键词 | Hpp体系结构 Tlb 大页面 访存优化 |
| 学位专业 | 其它专业 |
| 英文摘要 | 访存性能是影响高性能计算机性能的重要因素之一，提高访存性能对提高应用性能具有重要作用。超并行（Hyper Parallel Processing，HPP）体系结构是国家智能计算机研究开发中心提出的一种面向千万亿次计算的超级计算机体系结构，它从硬件层面上支持全局物理地址空间的特性给访存带来了更大挑战。 本文研究HPP体系结构下基于TLB的访存性能优化技术。大页面技术能够有效提高HPP系统访存性能，应用大页面后TLB中出现的大页面TLB表项和小页面TLB表项并存的局面可能会导致潜在的不必要TLB替换。本文提出一种动态分区TLB技术，能消除潜在的不必要TLB替换，降低系统的TLB缺失率，从而提高系统访存性能。 本文主要工作和贡献有： (1) 提出了一种动态分区TLB技术。替换大页面TLB表项的代价高于替换小页面TLB表项。通过研究大页面和小页面并存环境下大页面TLB表项和小页面TLB表项的相互影响，针对在缺省的TLB替换算法下大页面TLB表项可能被小页面TLB表项替换使得性能下降的情况，本文提出的动态分区TLB技术将TLB按照页面大小进行分区，以避免大页面TLB表项被小页面TLB表项替换，有效降低了系统TLB缺失率。 (2) 模拟并分析了TLB的动态分区策略。本文实现了一个TLB模拟系统，能针对各种访存类型的应用进行TLB缺失率的评测。对于访存密集型应用，TLB缺失率与TLB分区点位置紧密相关，对此提出了基于空间的动态分区策略和基于热度的动态分区策略，动态管理TLB分区点位置，保证尽可能低的TLB缺失率。 (3) 实现了曙光6000计算节点的内存管理子系统，并对其进行了分析和评测。该系统不但支持大页面和对大页面的透明访问，并且采用动态分区TLB技术来实现TLB管理。评测结果表明，相对于没有采用动态分区TLB技术的测试，在动态分区TLB技术支持下测试应用的TLB缺失率降低了1%到10%，性能提高了1%到8%。 |
| 语种 | 中文 |
| 学科主题 | 计算机系统结构 |
| 公开日期 | 2011-06-07 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ictir.ict.ac.cn/handle/311040/1008]  |
| 专题 | 中国科学院计算技术研究所学位论文_2011硕士 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 余璜. HPP体系结构下基于TLB的访存性能优化[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2011. |
| 个性服务 |
| 查看访问统计 |
| 相关权益政策 |
| 暂无数据 |
| 收藏/分享 |
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。
修改评论