Μελέτη Και Υλοποίηση Αλγορίθμων Καταμερισμού Διαμοιραζόμενης Μνήμης Σε Πολυπύρηνες Αρχιτεκτονικές

Abstract

Η συνεχής βελτίωση στη διαδικασία κατασκευής των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων σε συνδυασμό με τη σταθερή προσπάθεια για αύξηση της συνολικής απόδοσης, έχει οδηγήσει στην ανάπτυξη των πολυπύρηνων αρχιτεκτονικών όπου περισσότεροι από ένας επεξεργαστές τοποθετούνται στο ίδιο chip και μοιράζονται τα επίπεδα της ιεραρχίας μνήμης. Σχεδιαστικές λύσεις που αφορούν τις κρυφές μνήμες και οι οποίες έχουν μελετηθεί εκτενώς στα πλαίσια μονοπύρηνων συστημάτων, έχουν μεταφερθεί αργότερα από τους αρχιτέκτονες υπολογιστών στους Chip MutliProcessors (CMPs). Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα μιας τέτοιας αυτούσιας μεταφοράς, είναι η υιοθέτηση της πολιτικής αντικατάστασης του ελάχιστα πρόσφατα χρησιμοποιημένου (LRU) μπλοκ, η οποία είναι ευρέως αποδεκτή ως η καλύτερη πολιτική αντικατάστασης μπλοκ για κρυφές μνήμες μονοπύρηνων επεξεργαστών. Πρόσφατες έρευνες υποδεικνύουν ότι αρκετές παράμετροι διαφέρουν στα CMP συστήματα, δεδομένου ότι η ιεραρχία της κρυφής μνήμης καταμερίζεται μεταξύ των διαφόρων ταυτόχρονα εκτελούμενων νημάτων και επομένως χρίζουν περαιτέρω μελέτης.Αυτή η διπλωματική εργασία εξετάζει την αποδοτικότητα ορισμένων σχεδίων καταμερισμού της κρυφής μνήμης που έχουν προταθεί, έναντι της απόδοσης της LRU πολιτικής αντικατάστασης. Τα σχέδια αξιολογούνται στην αρχική τους μορφή και έπειτα τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους χρησιμοποιούνται ως οδηγός για την πρόταση και τη δοκιμή μερικών τροποποιήσεων.