[发明专利]多核架构下核间线程迁移的实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及多核层次结构设计领域，特别是涉及一种多核架构下核间线程迁移的 实现方法。

背景技术

随着科技的不断进步，Cache的容量也在随之增加，尤其是最后一级Cache。由于 制作工艺的不同，往往会增加组成Cache的SRAM单元的错误率，目前提出了不少解决 的方法，错误纠正码是其中的一个，它是通过冗余的单元来替换有故障的单元，但是 当冗余的单元使用完了之后，其余有故障的单元只能被抛弃，这种做法往往只能纠正 一个错误单元，所以说纠正大量的错误是不现实的。如果多个错误单元需要纠正，那 么错误纠正码就需要一定的面积开销以及计算的复杂性。还有其它的方法，比如说通 过抛弃有故障单元来减少Cache容量大小；字抛弃策略；位固定策略等等。

延时是线程迁移考虑的一个重要因素，目前提出了不少方法用来缓解存储器访问 的延时，特别是针对最后一级Cache。减少访问延时的方法有数据迁移和数据复制等， 但是数据迁移在单核情况下更加有效。与在多核情况下相比，数据复制不能有效地利 用Cache容量而且不能保证数据块的唯一性(Cache中只有一个内存的备份)。在芯片 多处理器CMP中，分布式共享L2非一致性访问Cache，访问延时表现的更加明显：靠 近访问核的存储体banks所需要的访问时间最短(延时最短)，而离访问核远的存储体 所需要的访问时间最长(延时最长)。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种多核架构下核间线程迁移的实现方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的方法包括以下步骤：

(1)对Cache数据块进行分割：

将每个Cache数据块划分为k个相等的等份div，每个等份div的大小为n，假设 Cache数据块的大小为c，则c＝nk；

(2)设置故障映射表和同伴映射表：

每个Cache数据块设置一个故障映射，用0表示等份div没有故障，可以用来存 储数据，用1表示等份div存在故障，不能用来存储数据。每个Cache数据块设置一 个同伴位b，表示该Cache数据块是否存在同伴块，当b＝0时表示该Cache数据块没 有同伴块，当b＝1时表示该Cache数据块存在同伴块。

在一个Cache组内如果存在一个Cache数据块的故障映射与另一个Cache数据块 的故障映射异或结果都为0，那么这两个Cache数据块就存在着同伴关系，即另一个 Cache数据块是这个Cache数据块的同伴块。

设置一个所有核共享的同伴块判断器，用来判断同伴位b是否为0；每个Cache 组set设置一个搜索器，用来确定同伴块的位置。

每个Cache组set设置一个同伴映射表，每个Cache数据块需要log2n位来表示 同伴映射，n为Cache的相联度，如果在Cache组set内存在一个有故障的Cache数 据块与另一个有故障的Cache配对，形成一个可以用来存储信息的Cache数据块，则 这两个有故障的Cache数据块交换其索引。

(3)为了减少存储器访问延时，需要进行核间线程迁移，其实施过程主要分为以 下几个步骤：

迁移核是指线程要被迁移的那个核，访问核是指访问线程的那个核；

第一步：同伴块判断器判断被迁移核中所要迁移的Cache数据块的同伴位b是否 为0，如果为0，并且转入步骤二；如果不为0(即b＝1)，并且转入步骤五；

第二步：同伴块判断器判断访问核中要替换出去的Cache数据块的同伴位b是否 为0，如果为0，转入步骤三；如果为1，转入步骤四；

第三步：线程迁移控制器直接迁移Cache数据块到访问核驱出的Cache数据块位 置上，同时把从访问核中驱出的Cache数据块填充到迁移核Cache数据块被迁移出的 位置；

第四步：首先Cache组set中的搜索器利用访问核Cache数据块的同伴索引确定 其同伴块的位置，线程迁移控制器根据访问核驱出的Cache数据块的故障映射和同伴 映射，迁移Cache数据块到访问核驱出的两个Cache数据块中的有效位置上，再把从 访问核中驱出的两个Cache数据块中有效的数据填充到迁移核Cache数据块被迁移出 的位置；