[發(fā)明專利]一種基于NUMA架構(gòu)的CPU性能優(yōu)化方法和裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710569721.8
• 申請(qǐng)日: 2017-07-13
• 公開（公告）號(hào): CN107346267A
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉力平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭州云海信息技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G06F9/50
• 分類號(hào): G06F9/50
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 羅滿

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于處理器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于NUMA架構(gòu)的CPU性能優(yōu)化方法和裝置。

背景技術(shù)

處理器性能評(píng)估的方法有很多種，究其根本來講，處理器的性能是通過其對(duì)數(shù)據(jù)模型的計(jì)算能力來表現(xiàn)，而處理器性能的發(fā)揮依賴于緩存及內(nèi)存對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸能力。

利用現(xiàn)有的NUMA技術(shù)(Non-Uniform Memory Access，非統(tǒng)一內(nèi)存訪問機(jī)制)，系統(tǒng)所有內(nèi)存被分為若干個(gè)塊，同時(shí)系統(tǒng)擁有多條內(nèi)存總線，處理器通過每個(gè)內(nèi)存總線與一塊內(nèi)存相連構(gòu)成一個(gè)組，這樣NUMA系統(tǒng)被分為若干個(gè)組，每個(gè)組被稱為一個(gè)節(jié)點(diǎn)(node)，處于該節(jié)點(diǎn)中的內(nèi)存被稱為本地內(nèi)存(local memory)，處于其它節(jié)點(diǎn)中的內(nèi)存對(duì)于該組而言被稱為遠(yuǎn)程內(nèi)存(foreign memory)。現(xiàn)有的CPU性能處理模型是測(cè)試環(huán)境下運(yùn)行多個(gè)測(cè)試線程，每個(gè)測(cè)試線程遍歷所有的內(nèi)存，然而這種測(cè)試方法存在一定的缺陷，表現(xiàn)在當(dāng)處理器訪問遠(yuǎn)端內(nèi)存的數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸速度會(huì)降低，影響CPU性能的發(fā)揮。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種基于NUMA架構(gòu)的CPU性能優(yōu)化方法和裝置，能夠避免訪問遠(yuǎn)端內(nèi)存，提高數(shù)據(jù)傳輸速度，從而提高CPU的性能。

本發(fā)明提供的一種基于NUMA架構(gòu)的CPU性能優(yōu)化方法，包括：

獲取CPU的性能參數(shù)和指導(dǎo)值；

獲取線程的數(shù)量和內(nèi)存控制器的數(shù)量；

根據(jù)所述線程的數(shù)量、每個(gè)線程的計(jì)算量以及所述CPU的性能參數(shù)和指導(dǎo)值，評(píng)估CPU的負(fù)載大小及其性能對(duì)緩存及內(nèi)存的依賴程度；

根據(jù)所述CPU的負(fù)載大小及其性能對(duì)緩存及內(nèi)存的依賴程度，將每個(gè)節(jié)點(diǎn)的本地內(nèi)存分割為預(yù)設(shè)數(shù)量的本地內(nèi)存塊，每個(gè)所述本地內(nèi)存塊對(duì)應(yīng)所述節(jié)點(diǎn)中的一個(gè)內(nèi)存控制器；

將所述線程綁定到每個(gè)節(jié)點(diǎn)相應(yīng)的處理器核心上，利用對(duì)應(yīng)的所述本地內(nèi)存塊執(zhí)行計(jì)算任務(wù)。

優(yōu)選的，在上述基于NUMA架構(gòu)的CPU性能優(yōu)化方法中，

所述評(píng)估CPU的性能對(duì)緩存及內(nèi)存的依賴程度包括：

根據(jù)所述線程的數(shù)量和所述每個(gè)線程的計(jì)算量計(jì)算總數(shù)據(jù)量；

對(duì)比所述總數(shù)據(jù)量和所述CPU的指導(dǎo)值，評(píng)估所述CPU的性能對(duì)緩存及內(nèi)存的依賴程度。

優(yōu)選的，在上述基于NUMA架構(gòu)的CPU性能優(yōu)化方法中，

每個(gè)所述內(nèi)存控制器對(duì)應(yīng)一個(gè)或多個(gè)所述處理器核心。

本發(fā)明提供的一種基于NUMA架構(gòu)的CPU性能優(yōu)化裝置，包括：

第一獲取單元，用于獲取CPU的性能參數(shù)和指導(dǎo)值；

第二獲取單元，用于獲取線程的數(shù)量和內(nèi)存控制器的數(shù)量；

評(píng)估單元，用于根據(jù)所述線程的數(shù)量、每個(gè)線程的計(jì)算量以及所述CPU的性能參數(shù)和指導(dǎo)值，評(píng)估CPU的負(fù)載大小及其性能對(duì)緩存及內(nèi)存的依賴程度；

分割單元，用于根據(jù)所述CPU的負(fù)載大小及其性能對(duì)緩存及內(nèi)存的依賴程度，將每個(gè)節(jié)點(diǎn)的本地內(nèi)存分割為預(yù)設(shè)數(shù)量的本地內(nèi)存塊，每個(gè)所述本地內(nèi)存塊對(duì)應(yīng)所述節(jié)點(diǎn)中的一個(gè)內(nèi)存控制器；

執(zhí)行單元，用于將所述線程綁定到每個(gè)節(jié)點(diǎn)相應(yīng)的處理器核心上，利用對(duì)應(yīng)的所述本地內(nèi)存塊執(zhí)行計(jì)算任務(wù)。

優(yōu)選的，在上述基于NUMA架構(gòu)的CPU性能優(yōu)化裝置中，

所述評(píng)估單元具體用于根據(jù)所述線程的數(shù)量和所述每個(gè)線程的計(jì)算量計(jì)算總數(shù)據(jù)量，對(duì)比所述總數(shù)據(jù)量和所述CPU的指導(dǎo)值，評(píng)估所述CPU的性能對(duì)緩存及內(nèi)存的依賴程度。

優(yōu)選的，在上述基于NUMA架構(gòu)的CPU性能優(yōu)化裝置中，

每個(gè)所述內(nèi)存控制器對(duì)應(yīng)一個(gè)或多個(gè)所述處理器核心。

通過上述描述可知，本發(fā)明提供的上述基于NUMA架構(gòu)的CPU性能優(yōu)化方法和裝置，由于該方法包括獲取CPU的性能參數(shù)和指導(dǎo)值；獲取線程的數(shù)量和內(nèi)存控制器的數(shù)量；根據(jù)所述線程的數(shù)量、每個(gè)線程的計(jì)算量以及所述CPU的性能參數(shù)和指導(dǎo)值，評(píng)估CPU的負(fù)載大小及其性能對(duì)緩存及內(nèi)存的依賴程度；根據(jù)所述CPU的負(fù)載大小及其性能對(duì)緩存及內(nèi)存的依賴程度，將每個(gè)節(jié)點(diǎn)的本地內(nèi)存分割為預(yù)設(shè)數(shù)量的本地內(nèi)存塊，每個(gè)所述本地內(nèi)存塊對(duì)應(yīng)所述節(jié)點(diǎn)中的一個(gè)內(nèi)存控制器；將所述線程綁定到每個(gè)節(jié)點(diǎn)相應(yīng)的處理器核心上，利用對(duì)應(yīng)的所述本地內(nèi)存塊執(zhí)行計(jì)算任務(wù)，因此能夠避免訪問遠(yuǎn)端內(nèi)存，提高數(shù)據(jù)傳輸速度，從而提高CPU的性能。

附圖說明