超純量多處理機快取記憶體資料一致性之軟體方法(I)

Abstract

本計畫之目標為針對超純量多處理機系統( Superscalarmultiprocessor systems)之共用記憶體( Shared memory)及快取記憶體(Cache memory)間一致性 規約(Coherence protocol)問題,研究其資料存取( Access)之特性及可能之軟體(Software)解決方法.初 步規劃以二年為整個計畫的執行時間,希望在 二年之後提出各相關研究項目所得的重要結果 ,並提出適合超純量多處理機系統使用之一致 性規約的軟體解決方法,以作為未來相關研究 之參考與依據.在第一年度中,我們將從程式執 行模式(Programexecution model)及模擬 (Simulation)環 境的建立開始執行本計畫.同時參考目前已有 之軟體一致性規約,來評估快取記憶體組態對 軟體一致性規約效能之影響,並據以開發出一 適合超純量多處理機系統使用之一致性規約的 軟體解決方法.對於第一年度之研究項目,我們 規劃如下:(1)程式模式及模擬環境之建立:本部 分主要目的為建立一平行(Parallel)程式之執行 模式及所需相關之模擬環境,以作為後續研究 之基礎.在模擬環境方面,我們將開發共同記憶 體超純量多處理機簡易目地碼與Task graph產生 程式,及共同記憶體多處理機模擬環境程式;(2) 目前已有之軟體一致性規約資料之蒐集及研究 :本部分主要目的為蒐集目前已有之軟體一致 性規約資料並加以研究分析,據以為發展出適 合超純量多處理機系統使用之一致性規約的軟 體解決方法;(3)快取記憶體組態對軟體一致性 規約影響之探討:本部分主要目的為分析不同 快取記憶體組態對於不同軟體一致性規約之影 響.研究項目中,我們將探討包括有資料區域性( Data locality),資料規則性 (Regularity),資料分割/配 置(Partitioning/allocation),及快取記憶體Line size等 不同參數間所造成之相關影響;(4)超純量處理 技術對軟體一致性規約影響之探討:本部分主 要目的為探討Task granularity(亦即是超純量處理 機中之指令平行度)及Task平行度之間的關係.並嘗試提出一個適切的模式來探討其相互關係.