cmt架构下线程行为互补性的研究

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1、沈R『航空l，业学院硕十学位沦文Finally,basedonthedeepdiscussionofhowresourceallocationschemeactsonthemultithreadingsystem，theconceptionofmultithreadedcomplementarityisconcreted，andtheevaluationsofthecomplementaritymdiftlerentsystemtargetsarequantifiedasatoolforevaluafingandexcavat

2、ingthecomplementarity．Keywords：CMT；resourceallocation；threadbehavior；dependentcharacteristic；complementarity沈Rj航卒j．业学院硕士学位论文第1章绪论目录⋯．．11课题背景⋯12CMT体系簧。构概述2121同时多线程2l22芾芯”多处理器3I23SMT和CMP的比较43CMT处理器的资源利川问题5131固内外研究现状6l32局限性分析⋯74论文主妥工作85论文结构安排8第2章资源配置对单个线程性能的影响⋯⋯⋯⋯．102I

3、相关的石j[究及其局限性分析lO211流水线的相关研究11212存在的同限性⋯122．2模拟实验及结果分折13221实验环境与设置1322实验结果与分析1423小结18第3章线程对资源的依赖特征的研究⋯⋯⋯⋯3I线程段切片的运行特征．1932线程对噩命名寄存器文件的敝赖特征曲线21321依赖特征曲线的提出2】322依赖特征曲线的拟台2233线程对资瓣的最大需求25沈nj航空1．业学院硕士学{t论文第4章理想的性能／公平性最大化资源分配策略⋯⋯⋯⋯4I现有的资源分配策略分析42～种理魁的L生能最大化资源分配策略(MP)4,21对

4、于“理想”的解释27422MP策略基本思想2942一种理想的公平性最大化资源分配策略rMF)3l43运行方式和实现代价分析3l4,4模拟实验与结果分析．．324．41实验环境与I殳置⋯324．42实验结果与分析334．5小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．35第5章多线程资源利用互补性的评价．．．．．．．3651不同资源分配策略中资源的实际分配情况3652资源利川互补性概念及评测方法4I521互补性的概念41522互补r土的评测方法⋯⋯4l53不同资源分配策略下不同线程组合的互补性分析435,4小结⋯48结论⋯⋯。参考文献⋯⋯⋯⋯⋯

5、⋯⋯．致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯49．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54攻读硕士期间发表(含录用)的学术论文与参加的科研工作⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．55”嚣盐沈月I航空l。业学院硕十学位论文第1章绪论ll课题背景自1971年帮块微处理器芯片Inte[40(14诞生以来，侄不到40年的时间里，微处理器经历了显著的变化，其性能以每18个月翻一番的惊人速度提升。从应用需求来看，人类对计算能力的；矗求是没有止境的，R益复杂的多媒体、科学计算、幢拟化等众多直用领域都呼唤更为强大、更为可靠的计算。提高处理器性能的主要因素有两个：工艺技术的进步

6、和体系结{j_I的发睦⋯吼半导体技术的发展，使品体管的集成密度闩益提高，使得设计者可以利用更多的资源米提高处理器的性能，从而有ur能在单个葛片L电q造更复杂和更灵活的系统。同时，晶体管数量的巨大增长也使处理器的设计和制造遭遇了日U所未有的难题，例如主频提高引起的噪声边缘降低进而导致瞬时故障率增加，以及技热量和功耗密度的增加等。这些问遴主要源于微电0二理论和技术本身的局限性，短划内难以克服[”。因此，处理器性能的进一步提高更多地依赖于体系结构的政进和突破。传统的处理器设计-1一大多使瑁超标量(Superscalar)或超长指令字

7、(VeryLongInsⅡudlonWord，VLIW)技术，主耍利用程序的指令级并行[instruction．LevdParallelism，ILP)束提高性能。这使得硬件越来越复杂，并且应用程序固有的ILP是有限的【fl是不均匀的。另外由于存储器速度和处理器速度之l色j的}i大差距，主存储器的访问延退达几十甚至上百个时钟Jf习圳。抓测算，传统处理器运行时间中常常有85％是Jf等待存储器提供数据H】，这就造成了处理器资源利异3率不高等问题。田此单纯依靠指令绒并{亍柬进一步提高处理器性能也址相当

8、=

9、{难的。从应¨l的角度菲，

10、计算机进入以嘲络为中心的新时捌，新的应用lE逐渐从计算密集型转向数据密集’疆．数据访问的时川局部性和空I可局部性变差。SUN公司曾提出“网络就是计算机”以_!皇“多线程是网络计许最明覆f由特征”151，充分概括了现今及束柬应用的特征和需求，以Web应用和住线数据库。缸务处理为