[發(fā)明專(zhuān)利]對(duì)無(wú)依賴(lài)性并行區(qū)優(yōu)化的直寫(xiě)式高速緩存及性能改進(jìn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210029541.8
• 申請(qǐng)日: 2012-02-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102681948A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·E·艾臣博格;A·加拉;M·歐瑪克特;V·斯里尼發(fā)桑
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F12/08
• 分類(lèi)號(hào): G06F12/08
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 鄒姍姍

1.一種用于改進(jìn)并行計(jì)算系統(tǒng)的性能的裝置，該裝置包括：

多個(gè)處理器，每個(gè)處理器都具有本地高速緩存存儲(chǔ)器設(shè)備，且每個(gè)處理器都運(yùn)行無(wú)數(shù)據(jù)依賴(lài)性的軟件程序區(qū)的程序代碼，每個(gè)處理器的本地高速緩存存儲(chǔ)器設(shè)備與更新該本地高速緩存存儲(chǔ)器設(shè)備中的高速緩存線的硬件本地高速緩存控制器相關(guān)聯(lián)；及

第一硬件本地高速緩存控制器，該第一硬件本地高速緩存控制器與第一處理器的第一本地高速緩存存儲(chǔ)器設(shè)備相關(guān)聯(lián)，用于檢測(cè)由運(yùn)行所述程序代碼的第二處理器對(duì)第一高速緩存線的偽共享的發(fā)生并且允許該第二處理器對(duì)所述第一高速緩存線的偽共享，當(dāng)所述第一硬件本地高速緩存控制器更新所述第一本地高速緩存存儲(chǔ)器設(shè)備中的第一高速緩存線的第一部分且第二硬件本地高速緩存控制器隨后更新第二本地高速緩存存儲(chǔ)器設(shè)備中的所述第一高速緩存線的第二部分時(shí)，發(fā)生對(duì)所述第一高速緩存線的偽共享。

2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，當(dāng)所述第一硬件本地高速緩存控制器更新所述第一本地高速緩存存儲(chǔ)器設(shè)備中的第一高速緩存線的第一部分時(shí)，其它硬件本地高速緩存控制器設(shè)置其它本地高速緩存存儲(chǔ)器設(shè)備中對(duì)應(yīng)于所述第一高速緩存線的偽共享位。

3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，當(dāng)所述第二硬件本地高速緩存控制器更新所述第二本地高速緩存存儲(chǔ)器設(shè)備中的第一高速緩存線的第二部分時(shí)，所述第一硬件本地高速緩存控制器設(shè)置所述第一本地高速緩存存儲(chǔ)器設(shè)備中對(duì)應(yīng)于所述第一高速緩存線的偽共享位，而且，當(dāng)所述第一硬件本地高速緩存控制器更新所述第一本地高速緩存存儲(chǔ)器設(shè)備中的第一高速緩存線的第一部分時(shí)，所述第二硬件本地高速緩存控制器設(shè)置所述第二本地高速緩存存儲(chǔ)器設(shè)備中對(duì)應(yīng)于所述第一高速緩存線的偽共享位。

4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中，響應(yīng)于所述多個(gè)處理器到達(dá)所述無(wú)數(shù)據(jù)依賴(lài)性的軟件程序區(qū)的結(jié)尾，所述第一硬件本地高速緩存控制器和所述第二硬件本地高速緩存控制器使所述第一本地高速緩存存儲(chǔ)器設(shè)備和所述第二本地高速緩存存儲(chǔ)器設(shè)備中設(shè)置了偽共享位的高速緩存線無(wú)效。

5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，不包括數(shù)據(jù)依賴(lài)性的軟件程序區(qū)包括至少一個(gè)無(wú)數(shù)據(jù)依賴(lài)性的循環(huán)。

6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，為了確定循環(huán)是否沒(méi)有依賴(lài)性，編譯器評(píng)估前一次迭代的輸出是否用作后續(xù)迭代的輸入。

7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，對(duì)本地高速緩存存儲(chǔ)器設(shè)備的任何寫(xiě)入都直寫(xiě)到由所述多個(gè)處理器共享的高速緩存存儲(chǔ)器設(shè)備。

8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述第一硬件本地高速緩存控制器被防止用來(lái)設(shè)置所述第一本地高速緩存存儲(chǔ)器設(shè)備的偽共享位，而且其它硬件本地高速緩存控制器被防止用來(lái)使本地高速緩存存儲(chǔ)器設(shè)備中未設(shè)置偽共享位的高速緩存線無(wú)效。

9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，當(dāng)所述第一硬件本地高速緩存控制器更新所述第一本地高速緩存存儲(chǔ)器設(shè)備中的第一高速緩存線的第一部分時(shí)，所述第一硬件本地高速緩存控制器設(shè)置所述第一本地高速緩存存儲(chǔ)器設(shè)備中所述第一高速緩存線的偽共享位，其它硬件本地高速緩存控制器設(shè)置其它本地高速緩存存儲(chǔ)器設(shè)備中的對(duì)應(yīng)高速緩存線的偽共享位，而且當(dāng)隨后發(fā)生對(duì)所述對(duì)應(yīng)高速緩存線的偽共享時(shí)，硬件本地高速緩存控制器之間不存在進(jìn)一步的通信。

10.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述第一硬件本地高速緩存控制器在一個(gè)或多個(gè)其它硬件本地高速緩存控制器設(shè)置其它本地高速緩存存儲(chǔ)器設(shè)備中的對(duì)應(yīng)高速緩存線的偽共享位之前完成所述第一本地高速緩存存儲(chǔ)器設(shè)備中的第一高速緩存線的更新，而且所述一個(gè)或多個(gè)其它硬件本地高速緩存控制器在到達(dá)所述無(wú)數(shù)據(jù)依賴(lài)性的軟件程序區(qū)的結(jié)尾之前設(shè)置其它本地高速緩存存儲(chǔ)器設(shè)備中的對(duì)應(yīng)高速緩存線的偽共享位。

11.如權(quán)利要求4所述的裝置，其中，響應(yīng)于兩個(gè)或更多個(gè)處理器到達(dá)所述無(wú)數(shù)據(jù)依賴(lài)性的軟件程序區(qū)的結(jié)尾，所述第一硬件本地高速緩存控制器選擇性地使設(shè)置了偽共享位的一條或多條高速緩存線無(wú)效。

12.如權(quán)利要求4所述的裝置，其中，響應(yīng)于兩個(gè)或更多個(gè)處理器到達(dá)所述無(wú)數(shù)據(jù)依賴(lài)性的軟件程序區(qū)的結(jié)尾，所述第一硬件本地高速緩存控制器通過(guò)從共享的高速緩存存儲(chǔ)器設(shè)備取得有效數(shù)據(jù)來(lái)選擇性地更新設(shè)置了偽共享位的一條或多條高速緩存線。