用于多核处理器的Cache的主动复制方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102117262A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102117262A(43)申请公布日2011.07.06(21)申请号201010615029.2(22)申请日2010.12.21(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区清华园北京100084-82信箱(72)发明人王惊雷汪东升(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司11002代理人王莹(51)Int.Cl.G06F15/167(2006.01)G06F12/08(2006.01)H04L29/08(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图1页(54)发明名称用于多核处理器的Cache的主动复制方法及系统(57)摘要本发明公开了一种用于多核处理器的Cache的主动复制方法及系统，包括：S1.宿主节点分析访问共享L2Cache中数据块的处理器核的位置和访问次数，选取候选副本节点；S2.若数据块被访问的次数达到复制阈值，将数据块复制到副本节点中，并记录副本的位置；S3.若宿主节点接收到对已复制数据块的读请求，将其转发至最近的副本节点，由副本节点回应数据块；S4.请求节点接收到回应后，将副本节点的位置记录在地址映射表中，把后续对该数据块的读请求转发至该副本节点。本发明方法及系统避免了盲目复制带来的副本冗余和分布不合理，访问延迟接近私有L2Cache的低延迟，容量接近共享L2Cache的大容量。CN10276ACCNN110211726202117268A权利要求书1/2页1.一种用于多核处理器的Cache的主动复制方法，其特征在于，该方法包括步骤：S1.宿主节点实时分析访问该节点共享L2Cache中数据块的处理器核的位置和访问次数，动态地确定复制副本的位置及其分布，根据设定的副本间距从访问该数据块的处理器核中选取一个或多个候选副本节点；S2.若所述数据块被访问的次数达到设定的复制阈值，则宿主节点将所述数据块复制到步骤S1所选取的候选副本节点中，并在迁移表中记录副本的位置；S3.若宿主节点接收到对已复制数据块的读请求，则将所述读请求转发至离该请求节点最近的副本节点，所述副本节点接收到所述读请求后，向所述请求节点回应所述数据块；S4.所述请求节点接收到所述副本节点回应的数据块后，将所述副本节点的位置记录在请求节点网络接口的地址映射表中，当请求节点后续对所述数据块进行读请求时，根据所述地址映射表的记录，把读请求转发至所记录的副本节点。2.如权利要求1所述的用于多核处理器的Cache的主动复制方法，其特征在于，步骤S1进一步包括：宿主节点的模式分析Cache保存访问该节点共享L2Cache中数据块的处理器核的编号，并按访问先后顺序，确定所述设定个数的处理器核的优先级；当有处理器核访问所述数据块时，判断所述处理器核的编号是否已经保存，若是，则将所述处理器核编号的优先级提升至最高，优先级高于所述处理器核编号的原优先级的处理器核的编号的优先级都下降一位；否则将所述处理器核编号的优先级设为最高，其他处理器核的ID的优先级下降一位。3.如权利要求2所述的用于多核处理器的Cache的主动复制方法，在于，候选副本节点位置的选取方法是：处于最高优先级的处理器核编号为第一候选副本节点位置；根据设定的副本距离，在访问过该数据块的其余处理器核中选择大于或等于该设定副本距离的次高优先级的处理器核编号作为下一个候选副本节点位置；以此类推，直到选出所有候选副本节点位置。4.如权利要求1所述的用于多核处理器的Cache的主动复制方法，其特征在于，该方法还包括步骤：若宿主节点接收到对已复制数据块的写请求，则根据迁移表中所记录的副本位置，向相应的副本节点发送无效信号，并等待副本节点的无效回应信号；所述副本节点把缓存所述数据块的副本的所有处理器核中的所述数据块无效后，向所述宿主节点发送无效回应信号；所述宿主节点收到所有副本节点的无效回应信号后，向发送所述写请求的请求节点发送写回应信号，完成写操作。若宿主节点接收到对未复制数据块的写请求，则将缓存所述数据块的所有处理器核中的所述数据块无效后，向发送所述写请求的请求节点发送写回应信号，完成写操作。5.如权利要求4所述的用于多核处理器的Cache的主动复制方法，其特征在于，所述数据块被访问的次数计算方法如下：若接收到对所述数据块的读请求，则被访问的次数加1，若接收到对所述数据块的写请求，则被访问的次数清0。6.如权利要求3所述的用于多核处理器的Cache的主动复制方法，其特征在于，步骤2CCNN110211726202117268A权利要求书2/2页S2中还包括：所述宿主节点按设定优先级顺序向候选副本节点发送复制请求，并等待候选副本节点的回应信号；候选副本节点收到所述迁移请求时，在该副本节点的L2Cac