[发明专利]多核间内存调度方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机及电子信息技术领域，特别涉及一种多核间内存调度方法。

背景技术

近年来，计算机的发展已进入多核时代，CPU的多核技术得到了大力发展，在共享内存的多核体系结构中，多个处理器需要访问同一部分系统内存，因此内存调度的重要性日益明显，逐渐成为国内外的研究热点。

在当前的多核体系结构中，仍然采用共享内存的形式，在计算机程序执行过程中，需要访问内存，此时即会向内存控制器发出内存访问请求，内存控制器接收访问请求，通过控制内存内部的row、rank、bank、channel等缓冲区实现内存调度。在共享内存的计算机系统中，内存需要为多核处理器提供公平的服务。人们也希望通过设计较好的内存体系结构来解决处理器和内存之间的发展速率差，因此出现了各种内存调度方法，但是总体上，内存调度方法均主要立足于提高系统的吞吐率。在很多情况下，调度方法需要为应用程序提供较高的吞吐率，但是还需要保证提供QoS(Quality of Service，服务质量)，多核内存调度领域中，同样引人了公平性思想，但是方法大都基于请求来考虑。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明所要解决的技术问题是：如何解决多核间内存公平调度问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供了一种多核间内存调度方法，包括以下步骤：

S1：获取来自多核的内存访问请求，在所述内存访问请求上贴上标签，然后将贴上标签的所述内存访问请求放置在缓冲区队列中；

S2：从已经就绪的所述缓冲区队列中按照公平调度方法选择一个内存访问请求予以执行；

S3：从bank缓冲区中选择最长等待时间的内存访问请求，将其提交至channel缓冲区；

S4：从channel缓冲区中选择步骤S3中从bank缓冲区选中的请求的数据提交至高速缓冲存储器cache中，并从cache中换出最长时间未被访问的行，并通知CPU获取所述数据。

优选地，所述步骤S1中，所述标签包括：进入时刻、进程ID、CPU标签和读标记。

优选地，所述步骤S2具体包括：

S21：若存在优先级不等的内存访问请求，则选择优先级最高的请求予以执行，并转至步骤S24，否则继续执行步骤S22；

S22：计算各个内存访问请求的公平指标，若存在公平指标超出预设的公平容忍区间的内存访问请求则选中并执行，并转至步骤S24，否则继续执行步骤S23；

S23：从所述缓冲区队列的访问点之后，找到数据已经在高速缓冲存储器cache的行缓冲区的内存访问请求并执行；

S24：若cache没有空闲，则选择最长时间未被访问的行进行替换；访问完毕后将内存访问请求提交至bank缓冲区。

优选地，步骤S22中所述公平指标为内存访问请求的等待时间和访问时间比值。

优选地，S23若不存在数据已经在高速缓冲存储器cache的行缓冲区的内存访问请求，则按照就绪队列中先来先服务FCFS的策略选择一个内存访问请求予以执行。

优选地，步骤S1之前包括以下步骤：

A.CPU发出读取数据请求，通过内存管理单元计算得到内存访问请求的物理地址；

B.判断所述物理地址对应的数据是否被cache命中，若命中则结束，否则继续执行步骤S1。

(三)有益效果

本发明能够为多核处理器提供公平的内存服务，在内存访问请求较少时，按照先来先服务方法运行，整个系统延迟均较小，当访问请求较多时，系统通过公平策略均衡各个请求的等待时间，防止个别请求出现过长的等待，同时还兼顾了优先级调度。

附图说明

图1是本发明的方法流程图。

具体实施方式

下面对于本发明所提出的一种多核间内存调度方法，结合附图和实施例详细说明。

公知地，内存的体系结构主体上包括内存row、bank、rank、channel，一个内存访问请求需要从row至channel依次访问。

调度方法主要工作在于综合调度，然后将要执行的内存访问请求交由bank调度器对应执行，bank缓冲区执行完毕后由channel缓冲区完成最终的数据传输，其中，cache指高速缓冲存储器。