[發明專利]一種異構內存架構下基于任務感知的資源分配方法

有效

• 申請號: 201810632230.8
• 申請日: 2018-06-19
• 公開（公告）號: CN108897618B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 許胤龍;陳吉強;李永坤;郭帆;劉軍明
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G06F9/50
• 分類號: G06F9/50;G06F9/48
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 汪祥虬

1.一種異構內存架構下基于任務感知的資源分配方法，其特征在于包括以下步驟：

第一步：進程性能元數據記錄

針對所有優化的任務進程，通過硬件性能計數器獲取進程每秒的內存寫請求數WAPS和進程的內存總占用量MF這兩個性能參數，由此計算出任務分類標準TC＝WAPS*MF，其中，WAPS單位設置為million，MF單位設置為GB；依據TC值，將任務分成兩大類：當TC1時，為計算密集型應用；當TC1時，為數據密集型應用；

第二步：節點任務分配記錄

依據每一個進程的CPU占用、內存分配以及性能元數據記錄，為NUMA架構中每一個節點創建一個任務進程記錄表，記錄節點內相關進程的元數據；同時為每個節點創建一個資源分配記錄表，記錄節點內的CPU core占用情況，以及節點空閑內存的容量；

第三步：任務特性感知的調度策略

基于系統默認的任務資源分配方式，根據每個節點的任務分配記錄，周期性完成節點間的任務遷移調整，以使不同類型的應用在所有節點分配均勻；

首先遍歷NUMA所有節點的分配記錄表，找出運行最多計算密集型應用即TC1的節點Node1，以及運行最多數據密集型應用即TC1的節點Node2；分別記錄兩節點中的計算密集型任務數為：computing_task_NUM；數據密集型任務數為：data_task_NUM；

對于兩節點分別計算：如果computing_task_NUM減去data_task_NUM的絕對值大于1，即說明Node1與Node2節點的任務放置不夠均勻；若兩節點空閑內存能夠支持任務遷移，就將Node1中一個計算密集型應用遷移至Node2，同時將Node2中一個數據密集型應用遷移至Node1；而若兩節點空閑內存不支持任務遷移，則不做任務遷移操作；

對于兩節點分別計算：如果computing_task_NUM減去data_task_NUM的絕對值小于等于1，即說明Node1與Node2節點的任務放置已經完全均勻，進而說明所有節點的不同類型應用均已分配均勻，則無需進行任務遷移調整；

第四步：任務頁面感知的遷移策略

如果應用的內存占用量仍在增長，說明任務仍處于初始內存分配階段，則不進行頁面遷移；

如果應用的內存占用量相對穩定，說明任務處于計算運行階段，則啟用頁面遷移，具體分為兩部分：(1)將DRAM中最近沒有發生寫操作的頁面集合遷移到NVM中；(2)將NVM中最近發生過寫操作的頁面集合遷移到DRAM中。