基于局部性原理的程序访存数据亲缘性分析

《基于局部性原理的程序访存数据亲缘性分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、■（■．？ｙ／＾＾单位代码：１０２９３密级；硕女缘健＾会Ａ夺．＞，，為《重ＩＨＢＳＰＩＩＰ曜论文题目：基于局部性原理的程序访存数据亲缘性分析１０１３０４１２２６学号朱广中姓名付雄导师计算机应用技术学科专业硏究方向分布式计算技术与应用硕壬申请学位类别工学２０１６，０２论文提交日期‘■打－早．．’？：？南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研充工作及取得的研究成

2、果。，尽我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方外论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。一与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献巧已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。…本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担切相关的法律责任。口？午研究生签名：日期：畔ｊ南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可科保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子文档；允许论文被查阅和借阅；可臥将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库

3、进行检索；可臥采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研巧生院办理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。研口‘＾＇远壳生签名：ｈ导师签名：日期：２＾畔乎TheAffinityAnalysisofProgramReferenceDataBasedonLocalityTheoryThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMa

4、sterofEngineeringByZhuGuangzhongSupervisor:AssociateProf.FuXiongFebruary2016摘要近年来，计算机CPU速度的高速增长和内存速度的缓慢增长使得CPU和内存之间的速度差距越来越大，这导致内存系统成为性能上的瓶颈，现代计算机体系结构中广泛采用Cache来降低这种影响，但是Cache不能命中会引起较长时间的内存读取。实际中，Cache能否得到充分的利用取决于程序局部性和数据的复用模式。一般通过数据重组和结构拆分等程序局部性优化技术可以改善程序局部性，但是这些程序局部性优化技

5、术需要改变程序访存数据的内部组织或者相邻关系，程序访存数据亲缘性分析可以指导程序访存数据的内部组织或者相邻关系的改变，因此程序访存数据亲缘性分析是程序局部性优化的关键。论文主要研究程序访存数据亲缘性分析方法，除此之外，在应用程序访存数据亲缘性方法之前通常需要通过程序分析收集程序性能数据，例如程序访存数据。论文阐述的主要内容包括如下几点：（1）为了获取程序访存数据，提出基于Pin的程序分析框架。程序分析的主要原理是利用动态插桩系统Pin对应用程序进行不同级别的代码插桩从而得到程序分析结果。该框架的主要功能包括程序访存数据获取、指令统计和函数

6、调用图构建。（2）对程序访存数据进行亲缘性分析时，提出了基于重用距离序列相似度的程序访存数据亲缘性分析方法。方法中首先计算出程序访存数据的重用距离序列，然后对重用距离序列的相似度进行计算，最终得到程序访存数据的亲缘性。最后针对上述提出的基于Pin的程序分析框架中的程序访存数据获取模块以及基于重用距离序列相似度的程序访存数据亲缘性分析方法，论文完成了程序访存数据亲缘性分析工具的实现，并使用实例测试验证了该分析工具的有效性。关键词:程序局部性，程序分析框架，重用距离，亲缘性分析IAbstractTherapidgrowthofCPUandth

7、eslowgrowthofthememorymakethespeedgapbetweenCPUandmemorybiggerandbiggerinrecentyears,whichleadstothememorysystembecomingaperformancebottleneck.Cacheiswidelyusedinmoderncomputerarchitecturetoreduceitseffect,butthecachemisswillcausetheextratimeofmemoryaccess,Infact,whetherc

8、achecanbefullyutilizeddependsonprogramlocalityanddatareusemode.Generallyarrayregroupingandstruct