CMT架構(gòu)下線程行為互補(bǔ)性的研究.pdf

1、片上多線程(Chip Multithreading，CMT)體系結(jié)構(gòu)中，多個(gè)線程通過(guò)共享并競(jìng)爭(zhēng)處理器上的多種硬件資源來(lái)提高資源利用率及性能，片上資源分配問(wèn)題因此成為CMT的核心問(wèn)題。前人從不同的角度對(duì)多線程體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行了卓有成效的研究，但是在多線程如何相互配合著使用資源方面所做甚少，對(duì)于線程間的“互補(bǔ)性”缺乏有意識(shí)的挖掘，因此依然存在著資源利用效率不高、線程協(xié)同調(diào)度選擇不合適等問(wèn)題，同時(shí)很難做到更深度地開(kāi)發(fā)和利用多線程的性能潛力。

2、>　　針對(duì)上述問(wèn)題，本文采用理論分析與大量實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，從線程對(duì)資源的實(shí)際需求出發(fā)對(duì)線程間的互補(bǔ)性進(jìn)行深入研究。具體內(nèi)容如下：
　　首先，針對(duì)以往研究只關(guān)注特定流水段或特定資源而忽視資源配置對(duì)性能影響的現(xiàn)象，本文以取指隊(duì)列(Instruction Fetch Queue，IFQ)為例對(duì)存儲(chǔ)類(lèi)資源的配置進(jìn)行研究，揭示資源的不恰當(dāng)配置會(huì)對(duì)處理器整體性能造成負(fù)面影響，并分析了多種資源間的關(guān)聯(lián)性及性能受影響的深層原因。
　　在獲

3、取線程對(duì)資源的需求的過(guò)程中，本文首先提取了不同程序中較為典型的程序段，然后以重命名寄存器文件(Rename Register File，RRF)為例進(jìn)行不同配置的對(duì)照實(shí)驗(yàn)，得到不同的線程行為特性對(duì)資源的依賴特征曲線，并對(duì)其加以曲線擬合，為分析線程間的互補(bǔ)性奠定基礎(chǔ)。
　　根據(jù)線程對(duì)資源的依賴特征曲線，提出用線程的性能潛力指導(dǎo)資源分配的思想：通過(guò)合理利用每一個(gè)資源，給出了理想的資源分配策略MP(追求性能最大化)和MF(追求公平性最大