面向多线程程序基于效用的Cache优化策略

作     者：唐轶轩 吴俊敏 陈国良 隋秀峰 黄景 Tang Yixuan;Wu Junmin;Chen Guoliang;Sui Xiufeng;Huang Jing

作者机构：中国科学技术大学计算机科学与技术学院合肥230027 中国科学技术大学苏州研究院江苏苏州215123 中国科学院计算技术研究所先进计算机系统实验室北京100190 

出 版 物：《计算机研究与发展》 (Journal of Computer Research and Development)

年 卷 期：2013年第50卷第1期

页      面：170-180页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081201[工学-计算机系统结构] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家"八六三"高技术研究发展计划基金项目(2008AA01Z111) 中央高校基本科研业务费专项基金项目(WK0110000020) 国家自然科学基金项目(61272132) 

主　　题：多核处理器 共享Cache划分 插入策略 替换算法 多线程程序 

摘      要：为了提供高速的数据访问,多核处理器常使用Cache划分机制来分配二级Cache资源,但传统的共享Cache划分算法大多是面向多道程序的,忽略了多线程负载中共享和私有数据访问模式的差别,使得共享数据的使用效率降低.提出了一种面向多线程程序的Cache管理机制UPP,它通过监控Cache中共享、私有数据的效用信息,为每个线程以及共享数据分配Cache空间,使得各个线程以及共享数据的边际效用最大化,从而提高负载的整体性能.另外,UPP还考虑了程序中数据的使用频率以及临近性信息,通过提升、动态插入策略过滤低重用数据,从而使得高频数据块留在Cache中.通过实验表明,其性能相对于基于LRU的纯共享Cache结构和基于公平的静态Cache划分结构均有提升.