[发明专利]多核或集群系统的存储器控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种存储器控制方法，特别是涉及一种多核或集群系统的存储器控制方法。

背景技术

多核系统指包括多个CPU的计算机系统，目前已有双核CPU、四核CPU等问世，多核系统对外可视为一台计算机，其中每个CPU称为多核系统的一个内核(core)。集散系统指包括多台计算机的网络系统，对外可视为一台大型计算机进行工作，其中每台计算机称为集散系统的一个节点(node)。随着多核系统中内核数量的增加，高速缓存(cache)的效率将成为多核系统整体效率的关键因素。与之类似，随着集群系统中节点数量的增加，内存(memory)的效率将成为集散系统整体效率的关键因素。

在现有的多核系统中，高速缓存的容量和带宽都是固定分配的；在现有的集散系统中，内存的容量和带宽也是固定分配的，这种存储器控制方法无法适应不同软件或运行环境的需求，运行效率较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种多核或集散系统的存储器控制方法，该方法可以使多核或集群系统满足不同软件和应用环境的需求，从而提高计算机系统的运行效率。

为解决上述技术问题，本发明多核或集群系统的存储器控制方法，所述存储器包括多核系统中的缓存和集群系统中的内存，所述方法包括如下步骤：

第1步，多核系统中，在每个内核的本地缓存或该内核与其他内核共享的缓存中建立至少一个缓存组；

或者集群系统中，在每个节点的本地内存或该节点与其他节点共享的内存中建立至少一个内存组；

第2步，当多核系统中有内核在一定时间内访问缓存和/或内存时的数据吞吐量满足预先设定的条件C_h时，该内核使用其他内核所建立的缓存组；

或者，当集群系统中有节点在一定时间内访问内存和/或硬盘的数据吞吐量满足预先设定的条件C_h时，该节点使用其他节点所建立的内存组；

条件C_h设定为:V_ref值大于β_h；

其中V_ref的计算公式为:R_c/(R_i+R_avg)；

R_c为多核系统中当前内核的数据吞吐量与数据带宽的比值，或集群系统中当前节点的数据吞吐量与数据带宽的比值；

R_avg为多核系统中所有内核或与当前内核相邻的部分内核的平均数据负荷率，或集群系统中所有节点或与当前节点相邻的部分节点的平均数据负荷率，所述平均数据负荷率为数据吞吐量与数据带宽的比值的平均值；

R_i为大于零小于1的任意实数；

β_h为大于等于1的实数。

本发明对多核或集群系统的存储器采用动态控制：当多核系统中有内核在一定时间内访问内存的数据吞吐量大于预先设定的数值，即表示该内核的本地缓存存储容量不足，本发明即使用其余内核的缓存；集群系统与之类似。本发明所述方法可以使多核或集群系统适应不同软件及应用环境，从而提高计算机系统的运行效率。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1(a)-(d)为多核系统的多个内核的连接结构、或者集群系统的多个节点的连接结构的示意图；

图2(a)、图2(b)为本发明所述多核或集群系统的存储器的示意图；

图3为本发明多核或集群系统的存储器控制方法的流程图。

具体实施方式

请参阅图1，现有的多核或集群系统中，多个内核或节点的连接结构多种多样。图1(a)所示为一维总线结构，其中圆圈代表多核系统中的一个内核或者集群系统中的一个节点。图1(b)、图1(c)、图1(d)所示分别为二维矩形结构、三维立方体结构、三维金刚石结构。

请参阅图2(a)，现有的多核系统中，每个内核均连接有高速缓存，然后再连接内存。本发明所述多核系统的存储器控制方法，其中的存储器仅涉及多核系统的高速缓存，不涉及内存。

请参阅图2(b)，现有的集群系统中，每个节点均连接有内存，然后再连接硬盘。本发明所述集群系统的存储器控制方法，其中的存储器仅涉及集群系统的内存，不涉及硬盘。

请参阅图3，本发明多核或集群系统的存储器控制方法包括如下步骤：第1步，多核系统中，在每个内核的本地缓存或该内核与其他内核共享的缓存中建立至少一个缓存组；

或者集群系统中，在每个节点的本地内存或该节点与其他节点共享的内存中建立至少一个内存组；