[发明专利]基于并行设备模型的高效使用缓存的量化方法

权利要求书

1.一种基于并行设备模型的高效使用缓存的量化方法，该方法是在NUMA架构上研究基于并行设备模型的高效使用缓存量化方法，缓存模型采用堆栈方式实现，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤一. 检查当前堆栈是否存在CPU需要的计算数；

步骤二. 如果当前堆栈不存在CPU需要的数，从机器的物理内存中取出要处理的数；

步骤三. 如果当前堆栈中存在CPU需要的数，取出操作数，且将缓存命中统计次数加1；

步骤四. 把找到的CPU要处理的数更新到堆栈顶部；

步骤五. 将访问内存统计次数加1；

步骤六. 利用步骤三和步骤五得到的值计算本次程序运行的缓存命中率。

2.根据权利要求1所述的一种基于并行设备模型的高效使用缓存的量化方法，其特征在于：步骤一所述堆栈的元素以“行值，列值，非零元素值”三元组的形式保存稀疏矩阵的非零值，其中三元组中行值、列值为区分当前数是否为CPU需要的计算数；该堆栈的容量以高性能计算机硬件缓存容量为依据，值为高性能计算机最末级缓存大小，为提高程序的可移植性，将缓存容量保存在高性能计算机指定目录的指定文本文件中，当程序运行时首先到指定的文件中读取该值；缓存采用先进先出的替换方式，实现具有硬件缓存的相同功能。

3.根据权利要求1所述的一种基于并行设备模型的高效使用缓存的量化方法，其特征在于：步骤三所述是如果当前缓存堆栈存在当前CPU要用于计算的数，取出操作数，且缓存命中统计次数加1；当程序执行完成时，该变量的值为本次程序运行缓存命中次数累加值。

4.根据权利要求1所述的一种基于并行设备模型的高效使用缓存的量化方法，其特征在于：步骤四所述把刚读取的非零元素更新堆栈中；堆栈的元素包含保存堆栈元素的数组、栈顶指针、堆栈容量和当前堆栈的非零元素个数，更新堆栈是把非零元素所在的行、列及非零元素的值更新到当前堆栈栈顶的位置。

5.根据权利要求1所述的一种基于并行设备模型的高效使用缓存的量化方法，其特征在于：步骤五所述为访问内存次数统计变量值加1；当程序执行完成时，该变量的值为本次程序运行访问内存的总次数。