Cache一致性机制及其相关研究

概述了Cache的一致性问题及目前的研究情况,并在现有的Cache一致性协议的基础上,提出了一种改进的Cache一致性协议以及该协议所应用的单芯片多处理器体系结构。     

多处理器高速缓存一致性分析与评价

在多处理器系统中,主存与各私有Cache之间存在数据不一致性,解决不一致的方法有硬件控制方法（监听总线协议、基于目录的Cache一致性协议）和软件控制方法,同时提出了软硬件相结合的方法以及三种死锁的处理机制,这样能更有效地解决Cache的一致性问题。     

高速缓存一致性分析与实现

在多处理机系统中,主存与各处理机私有Cache之间及各私有Cache之间存在数据不一致性。对解决不一致性的方法:监听总线协议、基于目录的Cache一致性协议、软件控制方法等都进行了详细的定性分析,并指出了各种方法的优缺点,供设计者参考;同时提出用软件和硬件相结合的方法,更能有效地解决Cache的一致性问题。     

高速缓存一致性分析与实现

在多处理机系统中。主存与各处理机私有Cache之间及各私有Cache之间存在数据不一致性。对解决不一致性的方法：监听总线协议、基于目录的Cache一致性协议、软件控制方法等都进行了详细的定性分析。并指出了各种方法的优缺点，供设计者参考；同时提出用软件和硬件相结合的方法，更能有效地解决Cache的一致性问题。     

一种支持SMP共享虚存的数据Cache一致性解决方法

文章提出了一种新的解决对称多处理器的数据Cache一致性方法,使数据Cache同时存储物理标识和虚拟标识,以支持监听写无效协议和虚拟存储器;该方法已经应用于实际的设计,并保证了linux操作系统的运行。     

ARM926EJ-S处理器中Cache一致性问题的探讨

在基于高性能ARM处理器的SoC结构中,Cache一致性问题是系统稳定运行的潜在威胁,消除该障碍是系统设计师必须解决的问题。介绍了ARM926EJ-S处理器内Cache的工作原理以及基于该处理器的典型SoC结构,重点论述了产生Cache一致性问题的原因,并提出具体的解决方法。相关测试表明该方法切实可行,能够有效避免数据不一致情况的发生,已被成功应用于课题项目中。     

ARM926EJ-S处理器中Cache一致性问题的探讨

在基于高性能ARM 处理器的SoC结构中,Cache致性问题是系统稳定运行的潜在威胁,消除该障碍是 系统设计师必须解决的问题。介绍了ARM926EJ-S处理器内Cache的工作原理以及基于该处理器的典型SoC结 构,重点论述了产生Cache致性问题的原因,并提出具体的解决方法。相关测试表明该方法切实可行,能够有效 避免数据不一致情况的发生,已被成功应用于课题项目中。     

Linux2.6内核对SMP系统支持的研究

首先简要介绍了SMP系统的体系结构，接着重点分析了SMP系统中进程调度、同步机制和负载平衡三个方面的实现细节，最后给出Cache一致性问题的解决方案。     

基于统一管理的多处理机Cache系统的一致性研究

针对紧耦合多处理机系统中Cache的一致性问题 ,提出了一种以Cache总线为基础的统一管理高速缓冲池的新方法 .该方法既克服了监听总线协议因数据块太大或大量的总线广播而影响Cache性能的缺点 ,也避免了目录协议耗费共享存储空间 .     

频率2 GHz的16核处理器二级缓存设计

摘要：
提出了针对多核处理器的2级缓存L2 Cache设计方案,以高效地处理访存请求.采用优化的目录协议维护与1级缓存L1 Cache的数据一致性,并结合片上目录来维护L2 Cache之间及其与3级缓存L3 Cache之间的一致性;在L2 Cache设计中,提出了基于MESIA F的Cache一致性协议,实现了最早返回取数数据的短流水线设计;采用相关链和远程链机制解决了监听应答导致的死锁问题;通过基于流水线的睡眠与唤醒技术降低了漏流功耗;通过细粒度门控时钟降低了其动态功耗.后端设计结果表明,经过优化设计的L2 Cache达到了频率2 GHz的设计目标,并已成功应用于某16核处理器芯片. 关键词：
中图分类号： 文献标志码： A     

分布式共享存储器型多处理机的研究

文章提出了一台分层结构的分布式共享存储器的型多处理机ＤＳＭＡｒｃ的系统结构，该系统采用总线监听和目录式相结合的ｃａｃｈｅ一致性协议，来保持分布式局部ｃａｃｈｅ与共享主存内容一致，为压缩目录所需存储空间，文章提出了一种新的目录存储结构－目录ｃａｃｈｅ在ＳｕｎＳｐａｒｃ工作站上对ＤＳＭＡｒｃ原型进行了模拟，根据模拟结果对ＤＳＭＡｒｃ的性能作了初步分析。     

Reducing Network Traffic of Token Protocol Using Sharing Relation Cache

Token protocol provides a new coherence framework for shared-memory multiprocessor systems. It avoids indirections of directory protocols for common cache-to-cache transfer misses, and achieves higher interconnect bandwidth and lower interconnect latency compared with snooping protocols. However, the broadcasting increases network traffic, limiting the scalability of token protocol. This paper describes an efficient technique to reduce the token protocol network traffic, called sharing relation cache. This cache provides destination set information for cache-to-cache miss requests by caching directory information for recent shared data. This paper introduces how to implement the technique in a token protocol. Simulations using SPLASH-2 benchmarks show that in a 16-core chip multiprocessor system, the cache reduced the network traffic by 15% on average.     

Verify UML statecharts with SMV

Formal verification has been widely needed in the development of safety critical systems. In order to introduce the design verification activity in UML developing process, we have developed a verifier of UML Statecharts by using the model checker SMV. The approach is to transform a system model in UML Statecharts to one in SMV input language via an intermediate language and then to verify the system properties specified in CTL by invoking SMV. The current experiences, including the formal verification of a simplified directory based cache coherence protocol in UML Statecharts, show that automatic verification can be integrated as a new step of the software process nicely.     

基于多核处理器的动态共享缓存分配算法

对于具有共享缓存结构的多核处理器,存在并行应用对共享缓存冲突访问导致性能下降的现象.为合理地分配共享缓存以有效地解决这类问题,提出了一种共享缓存分配方法,通过将并行应用对共享缓存访问未命中的情况进行分类与追踪,并根据建立的性能增益模型在行的粒度上进行动态地分配共享缓存,使系统的整体性能得到改善.实验结果表明,新算法能合...     

一种统一存储网的Cache方案

统一存储网融合了NAS和SAN的优点,但对小写数据其I／O性能不高．在客户端采用NVRAM和日志磁盘构成一个两层的Cache,可以将小写数据积累成大写数据,达到提高性能的目的;采用基于租约的Cache一致性协议可以保证网络中断或客户出错时USN的可用性和数据的一致性;实验显示Cache方案可以使USN的性能最大提高50％．     

基于马尔可夫预测模型的数据仓库缓存管理

提出了一种基于马尔可夫预测模型的数据仓库缓存管理策略.将Chunk作为缓存的基本粒度单位,通过收集用户已提交的查询,利用马尔可夫模型预测下一步用户将要访问的视图区域的概率分布,并在此概率分布的基础上提出了基于预测风险的缓存淘汰算法.实验结果表明,算法缓存命中率高,有效地缩短了OLAP查询的响应时间,提升了系统的整体性能.     

单芯片多处理器系统任务并行处理设计

根据单芯片多处理器的基本架构,围绕如何提高单芯片多处理器的性能,提出一种基于任务库的任务并行处理方法,给出了任务加载和调度策略,并用硬件予以实现.以4个基于51体系结构的MCU子处理器为单芯片多处理器架构,进行了任务分配调度实例验证.结果表明,提出的方法切实可行,能够提高单芯片多处理器的并行处理能力和工作效率.     

基于分类和聚类相结合的个性化检索方法研究

目前检索工具的设计大多面向所有用户，而没有考虑到用户个人的兴趣，导致查准率较低。由此提出一种基于分类和聚类相结合的个性化信息检索方法。该方法首先利用聚类技术，对用户的历史浏览记录进行聚类，产生一个初步的用户兴趣分类，然后根据ODP对用户兴趣分类进行调整得到最终的用户兴趣分类，并利用该分类对传统搜索引擎返回的结果进行分类，以产生有意义的分类搜索结果。该方法克服了单独利用分类或聚类技术的局限性，提高了搜索引擎的可用性。