面向众核系统的线程分组映射方法

巨涛,张兴军,陈衡,董小社

(西安交通大学电子与信息工程学院,710049,西安)



面向众核系统的线程分组映射方法

巨涛,张兴军,陈衡,董小社

(西安交通大学电子与信息工程学院,710049,西安)

为了使应用线程更合理地映射到众核处理器具体处理核上,提出一种利用不同线程内部数据局部性及不同线程间数据相关性的特点、结合具体硬件架构特征的线程分组映射方法。通过计算数据重用距离,分析应用程序线程内部数据局部性,用线程相关性矩阵度量不同线程间的数据相关性;根据应用程序数据相关性及众核处理器硬件架构特点,通过设计数据相关性子树生成算法,将应用线程分为能反映不同线程数据访问特点的逻辑组;在线程逻辑分组的基础上,通过线程到处理核的绑定实现线程到具体处理器不同处理核硬件线程的合理映射。实验结果表明:与传统映射方法相比,该线程分组映射方法在不产生额外运行时开销的基础上,计算性能平均提高了14%,能耗降低了12%。该方法可以根据应用程序不同线程之间的数据相关性,将不同线程合理映射到具体众核处理器不同处理核上,在不引入额外运行时开销的基础上,提升众核系统的计算效能。

众核系统;线程映射;数据相关性;数据重用距离;线程逻辑分组

如何在充分利用众核处理器高计算能力的同时降低系统能耗是众核系统面临的关键问题[1]。随着多核/众核技术的发展,众核处理器片内集成的处理器核数越来越多,进一步加剧了多个处理核对片上共享计算资源(例如共享缓存和共享带宽)的争用。……