[發(fā)明專利]面向非規(guī)則數據密集應用的群組式線程預取方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710039875.6
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN106776047B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發(fā)明（設計）人: 黃艷;谷培培;李玉華;張啟坤;朱會東;梁樹軍;范乃梅
• 申請（專利權）人: 鄭州輕工業(yè)學院
• 主分類號: G06F9/50
• 分類號: G06F9/50;G06F9/48
• 代理公司: 鄭州優(yōu)盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 張真真;栗改

1.一種面向非規(guī)則數據密集應用的群組式線程預取方法，其特征在于，采用在線剖析技術獲取非規(guī)則數據密集應用的執(zhí)行時特征，確定合理的預取率構建群組式預取線程實現有效數據預取，其步驟如下：

包括非規(guī)則數據訪存特征剖析、群組式預取線程構建及線程預取中同步機制的確立；

所述非規(guī)則數據訪存特征剖析包括：

A）使用VTUNE性能分析器獲取非規(guī)則數據密集應用的執(zhí)行行為特征；

B）使用VTUNE性能分析器獲取熱點循環(huán)相對延遲的計算延遲T_C、循環(huán)依賴數據訪問延遲T_dm和非循環(huán)依賴數據訪問延遲T_im值；

所述群組式預取線程構建包括：

C） 判斷計算延遲T_C和循環(huán)依賴數據訪問延遲與非循環(huán)依賴數據訪問延遲之和(T_dm＋T_im) 的關系；

D） 當T_C＜(T_dm＋T_im)時，基于理想情況下確定合理的預取率R= (T_C＋T_im -T_dm)/2；當T_C≥(T_dm＋T_im)時，預取率R值等于1；

E） 利用切片技術基于預取率R構建群組式預取線程；

群組式線程預取方法根據輔助線程能夠隱藏的訪存延遲比例分配預取數據群組；

首先使用程序profile工具VTUNE性能分析器在運行時測試代碼的長延遲的訪存指令，并以profile文件的形式保存下來；其次，編譯器根據profile文件信息和選定的循環(huán)區(qū)域將要預取的關鍵指令抽取出來即根據預取率只選擇部分循環(huán)依賴取數指令，并保留對循環(huán)結構有影響的代碼，刪除其它非關鍵的代碼，完成切片形成輔助線程的代碼塊；最后，將切片后的代碼移植到輔助線程中，在主線程中插入輔助線程觸發(fā)指令，并在輔助線程和主線程中插入同步代碼塊，保證幫助線程正常而有效的執(zhí)行；

所述線程預取中同步機制的確立包括：

F） 在主線程熱點循環(huán)入口處設置標志位flag為1，向預取線程發(fā)出信號，通知預取線程開始預取工作；在主線程熱點循環(huán)出口處設置標志位flag為0，向預取線程發(fā)送暫停信號，通知預取線程暫停預取，等待下一次預取信號。

2.根據權利要求1所述的面向非規(guī)則數據密集應用的群組式線程預取方法，其特征在于，所述執(zhí)行行為特征包括頻繁發(fā)生共享緩存L2 Cache失效行為的各個熱點循環(huán)所在的函數名稱、各熱點循環(huán)的CPU時鐘消耗情況、共享緩存L2 Cache失效情況和預取平臺訪存情況。