[發(fā)明專利]非統(tǒng)一存儲(chǔ)器存取環(huán)境下的存儲(chǔ)器檢測(cè)方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910207752.4
• 申請(qǐng)日: 2009-10-30
• 公開（公告）號(hào): CN102053886A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李巖;陳玄同
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 英業(yè)達(dá)股份有限公司
• 主分類號(hào): G06F11/22
• 分類號(hào): G06F11/22;G11C29/00
• 代理公司: 北京律誠(chéng)同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮;祁建國(guó)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是關(guān)于一種存儲(chǔ)器檢測(cè)方法，尤其是關(guān)于一種非統(tǒng)一存儲(chǔ)器存取(NUMA)環(huán)境下的存儲(chǔ)器檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)今，非統(tǒng)一存儲(chǔ)器存取(Non?Uniform?Memory?Access，以下簡(jiǎn)稱NUMA)技術(shù)可以使眾多服務(wù)器像單一系統(tǒng)那樣運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)保留小系統(tǒng)便于編程和管理的優(yōu)點(diǎn)。在含有許多中央處理單元(Central?Processing?Unit，以下簡(jiǎn)稱CPU)的電腦上，NUMA硬件可將專用存儲(chǔ)器與CPU配對(duì)，進(jìn)而大幅改善效能。

目前，硬件的趨勢(shì)已走向可提供多個(gè)系統(tǒng)總線，而每一個(gè)總線都可服務(wù)一小組處理器。每一組處理器都有自己的存儲(chǔ)器，可能的話，也會(huì)有自己的輸入/輸出(I/O)通道。不過，每個(gè)CPU都可存取與使用相同方法設(shè)計(jì)的其他群組相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)器。每一個(gè)群組就稱為NUMA節(jié)點(diǎn)(node)。NUMA節(jié)點(diǎn)內(nèi)的CPU數(shù)目取決于硬件供應(yīng)商。存取本機(jī)存儲(chǔ)器會(huì)比存取與其他NUMA節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)器更快。

在NUMA硬件上，有些存儲(chǔ)器區(qū)域?qū)嶋H上是位于其他區(qū)域的不同總線上。因?yàn)镹UMA使用本機(jī)和外部存儲(chǔ)器，所以存取某些存儲(chǔ)器區(qū)域的時(shí)間有時(shí)會(huì)比存取其他區(qū)域更久。“本機(jī)存儲(chǔ)器”和“外部存儲(chǔ)器”通常是用來參考目前執(zhí)行的執(zhí)行線程。本機(jī)存儲(chǔ)器是與目前執(zhí)行的執(zhí)行線程的CPU位于相同節(jié)點(diǎn)上的存儲(chǔ)器。不屬于目前執(zhí)行的執(zhí)行線程節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)器，就是外部存儲(chǔ)器。外部存儲(chǔ)器也稱為“遠(yuǎn)端存儲(chǔ)器”。

NUMA的主要優(yōu)點(diǎn)是延展性。NUMA架構(gòu)是為了超越對(duì)稱性多重處理(Symmetric?Multiprocessing，簡(jiǎn)稱SMP)架構(gòu)的延展性限制而設(shè)計(jì)的。使用SMP時(shí)，所有存儲(chǔ)器存取都會(huì)公佈到相同共用存儲(chǔ)器總線。這適合只有少數(shù)幾個(gè)CPU的時(shí)候使用，當(dāng)有幾十個(gè)甚至幾百個(gè)CPU爭(zhēng)相存取共用存儲(chǔ)數(shù)目，并利用高速互連的方式來連接不同的節(jié)點(diǎn)。

已知的NUMA環(huán)境下的存儲(chǔ)器檢測(cè)方法只是簡(jiǎn)單的通過驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)了分配實(shí)體存儲(chǔ)器對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)的功能。并沒有能夠利用NUMA系統(tǒng)本身所固有的硬件環(huán)境特點(diǎn)來進(jìn)行更加優(yōu)化的存儲(chǔ)器檢測(cè)處理，因此通過優(yōu)化現(xiàn)有的測(cè)試方法，測(cè)試壓力及測(cè)試效率還有進(jìn)一步提升的空間。

請(qǐng)參考圖1，此圖為現(xiàn)有技術(shù)的NUMA環(huán)境下的存儲(chǔ)器檢測(cè)方法所運(yùn)行的系統(tǒng)方塊圖。如圖所示，現(xiàn)有技術(shù)的NUMA環(huán)境下的存儲(chǔ)器檢測(cè)方法在具有多個(gè)CPU及其專屬存儲(chǔ)器的NUMA硬件架構(gòu)的環(huán)境中僅僅通過一個(gè)存儲(chǔ)器測(cè)試執(zhí)行線程10來遍歷測(cè)試所有的實(shí)體存儲(chǔ)器，現(xiàn)有技術(shù)的這種檢測(cè)方法存有諸多缺陷或限制，特別是：

1、沒有能夠利用多CPU的硬件環(huán)境來盡可能地并行作業(yè)以提升系統(tǒng)的測(cè)試壓力。

2、存儲(chǔ)器測(cè)試執(zhí)行線程始終綁定在一個(gè)固定的CPU上，這樣當(dāng)測(cè)試遠(yuǎn)端存儲(chǔ)器(屬于其他CPU的專屬存儲(chǔ)器)的時(shí)候，訪問及存取速度會(huì)大幅降低，進(jìn)而嚴(yán)重影響測(cè)試效率及測(cè)試壓力。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題與缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種可減少測(cè)試用時(shí)并可大幅提升測(cè)試壓力的NUMA環(huán)境下的存儲(chǔ)器檢測(cè)方法。

本發(fā)明所提供的一種NUMA環(huán)境下的存儲(chǔ)器檢測(cè)方法，包含以下步驟：

獲得NUMA環(huán)境下系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)；

根據(jù)節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，將存儲(chǔ)器測(cè)試程序的執(zhí)行線程復(fù)制多份；

將每一執(zhí)行線程分別綁定到不同的CPU上加以執(zhí)行；以及

利用各執(zhí)行線程并行地測(cè)試各CPU專屬的存儲(chǔ)器。

其中，上述本發(fā)明所提供的一種NUMA環(huán)境下的存儲(chǔ)器檢測(cè)方法中，利用各執(zhí)行線程并行地測(cè)試各CPU專屬的存儲(chǔ)器可進(jìn)一步包含如下步驟：

當(dāng)各執(zhí)行線程運(yùn)行之后，分別在各自的節(jié)點(diǎn)中利用驅(qū)動(dòng)程序分配實(shí)體存儲(chǔ)器；

將實(shí)體存儲(chǔ)器映射到用戶進(jìn)程空間；以及

應(yīng)用針對(duì)各種不同目的的演算法對(duì)各存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫驗(yàn)證，當(dāng)全部的讀寫驗(yàn)證結(jié)果均一致時(shí)，則測(cè)試通過，否則報(bào)錯(cuò)并退出測(cè)試。

此外，上述本發(fā)明的方法中，各執(zhí)行線程以CPU間規(guī)格書上的相互間的訪問延遲時(shí)間較短的單方向訪問和測(cè)試存儲(chǔ)器，或者在某兩個(gè)CPU空閑時(shí)單方向互測(cè)存儲(chǔ)器。

綜上所述，本發(fā)明所提供的一種NUMA環(huán)境下的存儲(chǔ)器檢測(cè)方法，由于通過復(fù)制多份存儲(chǔ)器測(cè)試程序的執(zhí)行線程，并將每一個(gè)執(zhí)行線程分別綁定到不同的CPU上面去并行的測(cè)試各CPU專屬的存儲(chǔ)器，因而相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)：

1、由于利用NUMA架構(gòu)的硬件特性而使得存儲(chǔ)器測(cè)試的并行度大幅提高，進(jìn)而因測(cè)試并行度的提升使系統(tǒng)的測(cè)試壓力得到提升。

2、由于每一份獨(dú)立的存儲(chǔ)器測(cè)試執(zhí)行線程都不會(huì)去訪問遠(yuǎn)端存儲(chǔ)器，因而可使測(cè)試所需時(shí)間大幅降低，同時(shí)提高了測(cè)試效率及測(cè)試壓力。