| 文章摘要 | 摘要 非规则问题是大规模并行应用中普遍存在和影响程序效率的关键问题，软件Cache是Cell处理器上解决该问题的一种普遍手段.鉴于通常的软件Cache忽略了非规则引用的内存访问模式，将Cache行设定为一个固定的长度，而加重内存带宽负荷及制约Cache利用率的问题，文中提出了一种自适应的Cache行算法，它根据非规则内存访问的特点，在程序执行过程中不断地调整Cache行的大小，因此减少了传输的数据量.同时，针对不同的Cache行大小，设计了一种相应的软件Cache结构——混合行大小的Cache.它包含多种Tag项数组，每种Tag项数组对应于一种Cache行大小.该Cache设计是一种分级的结构，因为当长Cache行的Tag项数组缺失的时候直接进行缺失处理，而当短Cache行的Tag项数组发生缺失的时候启动缺失处理，同时检查长Cache行的Tag项数组是否命中，若命中，则终止缺失处理.通过对Tag项数组的分级查找，Cache的命中率有了显著的提高.除此之外，文中提出了一种新的行索引对齐的Cache替换策略，它能够在多种不同的Cache行大小并存的情况下实现LRU替换策略.实验表明该文提出的自适应的软件Cache行策略极大地减少了冗余的数据传输，提高了Cache的命中率.同时，与固定的1024B,512B,256B,128B的Cache行的性能相比，自适应的Cache行策略的执行速度分别提高了28.9%,29.7%,32.1%和33.5%.
关键词 非规则；混合；软件Cache；多核；编译优化
中图法分类号 TP311 DOI号：10.3724/SP.J.1016.2011.00899 |