[发明专利]非统一存储器存取环境下的存储器检测方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种存储器检测方法，尤其是关于一种非统一存储器存取(NUMA)环境下的存储器检测方法。

背景技术

现今，非统一存储器存取(Non Uniform Memory Access，以下简称NUMA)技术可以使众多服务器像单一系统那样运转，同时保留小系统便于编程和管理的优点。在含有许多中央处理单元(Central Processing Unit，以下简称CPU)的电脑上，NUMA硬件可将专用存储器与CPU配对，进而大幅改善效能。

目前，硬件的趋势已走向可提供多个系统总线，而每一个总线都可服务一小组处理器。每一组处理器都有自己的存储器，可能的话，也会有自己的输入/输出(I/O)通道。不过，每个CPU都可存取与使用相同方法设计的其他群组相关联的存储器。每一个群组就称为NUMA节点(node)。NUMA节点内的CPU数目取决于硬件供应商。存取本机存储器会比存取与其他NUMA节点相关联的存储器更快。

在NUMA硬件上，有些存储器区域实际上是位于其他区域的不同总线上。因为NUMA使用本机和外部存储器，所以存取某些存储器区域的时间有时会比存取其他区域更久。“本机存储器”和“外部存储器”通常是用来参考目前执行的执行线程。本机存储器是与目前执行的执行线程的CPU位于相同节点上的存储器。不属于目前执行的执行线程节点的存储器，就是外部存储器。外部存储器也称为“远端存储器”。

NUMA的主要优点是延展性。NUMA架构是为了超越对称性多重处理(Symmetric Multiprocessing，简称SMP)架构的延展性限制而设计的。使用SMP时，所有存储器存取都会公佈到相同共用存储器总线。这适合只有少数几个CPU的时候使用，当有几十个甚至几百个CPU争相存取共用存储数目，并利用高速互连的方式来连接不同的节点。

已知的NUMA环境下的存储器检测方法只是简单的通过驱动程序实现了分配实体存储器对其进行检测的功能。并没有能够利用NUMA系统本身所固有的硬件环境特点来进行更加优化的存储器检测处理，因此通过优化现有的测试方法，测试压力及测试效率还有进一步提升的空间。

请参考图1，此图为现有技术的NUMA环境下的存储器检测方法所运行的系统方块图。如图所示，现有技术的NUMA环境下的存储器检测方法在具有多个CPU及其专属存储器的NUMA硬件架构的环境中仅仅通过一个存储器测试执行线程10来遍历测试所有的实体存储器，现有技术的这种检测方法存有诸多缺陷或限制，特别是：

1、没有能够利用多CPU的硬件环境来尽可能地并行作业以提升系统的测试压力。

2、存储器测试执行线程始终绑定在一个固定的CPU上，这样当测试远端存储器(属于其他CPU的专属存储器)的时候，访问及存取速度会大幅降低，进而严重影响测试效率及测试压力。

发明内容

为了解决上述现有技术中的问题与缺陷，本发明的目的在于提供一种可减少测试用时并可大幅提升测试压力的NUMA环境下的存储器检测方法。

本发明所提供的一种NUMA环境下的存储器检测方法，包含以下步骤：

获得NUMA环境下系统的节点个数；

根据节点个数，将存储器测试程序的执行线程复制多份；

将每一执行线程分别绑定到不同的CPU上加以执行；以及

利用各执行线程并行地测试各CPU专属的存储器。

其中，上述本发明所提供的一种NUMA环境下的存储器检测方法中，利用各执行线程并行地测试各CPU专属的存储器可进一步包含如下步骤：

当各执行线程运行之后，分别在各自的节点中利用驱动程序分配实体存储器；

将实体存储器映射到用户进程空间；以及

应用针对各种不同目的的演算法对各存储器进行读写验证，当全部的读写验证结果均一致时，则测试通过，否则报错并退出测试。

此外，上述本发明的方法中，各执行线程以CPU间规格书上的相互间的访问延迟时间较短的单方向访问和测试存储器，或者在某两个CPU空闲时单方向互测存储器。

综上所述，本发明所提供的一种NUMA环境下的存储器检测方法，由于通过复制多份存储器测试程序的执行线程，并将每一个执行线程分别绑定到不同的CPU上面去并行的测试各CPU专属的存储器，因而相对于现有技术具有如下的优点：

1、由于利用NUMA架构的硬件特性而使得存储器测试的并行度大幅提高，进而因测试并行度的提升使系统的测试压力得到提升。

2、由于每一份独立的存储器测试执行线程都不会去访问远端存储器，因而可使测试所需时间大幅降低，同时提高了测试效率及测试压力。