[发明专利]多核架构下核间线程迁移的实现方法

摘要

本发明涉及多核层次结构设计领域，旨在提供一种多核架构下核间线程迁移的实现方法。该方法包括下述步骤：对Cache数据块进行分割、设置故障映射表和同伴映射表、进行核间线程迁移，完成所有的Cache数据块被迁移到访问核，以实现整个线程的迁移。本发明具有的有益的效果是：在多核环境下，线程迁移结合Cache数据块的故障映射和同伴映射来实现。采取保留从访问核中替换出去的Cache数据块的方法，而不是抛弃Cache数据块，可以提高Cache命中率。本发明的实现方法可以降低Cache访问的延时，且与以前提出的复制Cache数据块的方法相比可以有效的利用Cache的容量和保持Cache数据块在Cache中的唯一性。

主权项

一种多核架构下核间线程迁移的实现方法，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表和一个同伴位b，故障映射表用来表示Cache数据块的各个等份div是否可以用来存储数据，同伴位b表示该Cache数据块是否存在同伴块；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设置一个搜索器和一个同伴映射表，搜索器用来确定同伴块的位置，同伴映射表用来确定该Cache数据块同伴块的位置；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；如果为1，则转入步骤五；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；第五步：首先该Cache组set中的搜索器根据迁移核Cache数据块的同伴索引，确定其同伴块的位置，同时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，如果b＝0，线程迁移控制器将两个Cache数据块中有效的数据迁移到访问核，再根据迁移核被迁移出的两个Cache数据块的故障映射和同伴映射，把从访问核中驱出的Cache数据块填充到迁移核被迁移出的两个Cache数据块位置上；如果b＝1，线程迁移控制器将两个Cache数据块中有效的数据迁移到访问核中两个Cache数据块中有效的位置上，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被迁移出的两个Cache数据块位置上；以上实施的五个步骤是循环进行的，完成所有的Cache数据块被迁移到访问核，以实现整个线程的迁移。