[发明专利]一种应用程序cache分配方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及高速缓存领域，特别是涉及一种应用程序高速缓存的分配方法及装置。

背景技术

高速缓冲存储器(cache)是存在于中央处理器与内存之间的存储器，由静态存储芯片(SRAM)组成，容量比较小但速度比内存高得多，接近于中央处理器的速度。

在应用程序运行的过程中，中央处理器和内存都需要频繁地与cache交换数据，因而，cache的访问速度极大地影响到系统的性能。

但是，在现今多处理器的环境下，多个处理器同时运行处理多个应用程序，使得数据处理更为频繁了，海量的数据调用将会导致cache失效率(cache miss ratio)的提高，降低cache访问速度。其中，cache失效(cache miss)的主要原因有：

冲突失效(conflict miss)：在组相联或直接映象cache中，若太多的块映射到同一组(块)中，则会出现该组中某个块被别的块替换，即使别的组或块有空闲位置，然后又被重新访问的情况。

容量失效(capacity miss)：如果程序执行时所需的块不能全部调入cache中，则当某些块被替换后，若又重新被访问，就会发生失效。

强制性失效(Compulsory miss)：当第一次访问一个块时，该块不在cache中，需从内存中调入cache。

对于单个应用程序来说，给该应用程序分配的cache越大，cache失效率越低，但是，每个应用程序所占的cache都是有限的，给某个应用程序分配的cache大了，则可给其它的应用程序分配的cache小了，甚至导致容量失效。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种应用程序高速缓存的分配方法，能够实现给应用程序分配合适的cache的大小。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种应用程序高速缓存的分配方法，包括：采集应用程序在高速缓存cache大小不同情况下的cache失效率，并根据cache失效率计算出分配给该应用程序的cache空间大小数值；在本地建立高速缓存分配库，所述高速缓存分配库包括各个应用程序的标识和对应的cache空间大小数值；当有应用程序需要被执行时，获取所述应用程序的标识；根据所述应用程序的标识从所述高速缓存分配库中获取与标识对应的cache空间大小数值；为所述应用程序对应的进程分配与所述大小数值相等大小的cache。

其中，所述采集应用程序在单位大小不同高速缓存cache情况下的cache失效率，并根据cache失效率计算出分配给该应用程序的cache空间大小数值步骤包括：将所述应用程序的数据从磁盘映射到内存中；为所述进程多次分配不同大小的cache；每一次分配cache后，将所述应用程序的数据从内存映射到所分配的cache中；在单位指令中，采集应用程序在cache大小不同的情况下的cache失效率；根据所述cache失效率计算出所述应用程序的cache空间大小数值；将所述cache空间大小数值存入所述高速缓存分配库中。

其中，所述将应用程序的数据从磁盘映射到内存中步骤之前还包括如下步骤：在内存中为第一区域分配指定数量的物理页；在所述第一区域中为第二区域分配指定数量的物理页；在所述第二区域中为第三区域动态分配物理页，并将应用程序的数据从磁盘映射到第三区域中，第三区域为所述应用程序对应的进程的内存区域。

其中，所述在内存中为第一区域分配指定数量的物理页步骤包括如下步骤：获取拟分配给所述第一区域的物理页数量及第一区域标识集，所述第一区域标识集包括多个标识；为所述第一区域分配多个连续的物理页，并且每个物理页均与第一域标识集中的标识一一对应；判断已分配的物理页数量是否大于或等于拟分配的物理页数量，如果否，继续执行为所述第一区域分配多个连续的物理页的步骤，直至已分配的物理页数量大于或等于拟分配的物理页数量。

其中，所述在第一区域中为第二区域分配指定数量的物理页步骤包括如下步骤：获取拟分配给所述第二区域的物理页数量及第二区域标识集，所述第二区域标识集为第一区域标识集的子集；判断已分配给所述第二区域的物理页数量是否大于或等于拟分配给第二区域的物理页数量；如果否，从所述第一区域中查找到具有第二区域标识集中标识的未分配的物理页分配给所述第二区域，并继续执行判断已分配给所述第二区域的物理页数量是否大于或等于拟分配给第二区域的物理页数量步骤，直至已分配的物理页数量大于或等于拟分配的物理页数量。