一级指令缓存缺失导致的大取指延迟是制约现代处理器性能进一步提升的重要瓶颈之一,尤其在大指令踪迹的服务器应用上更是如此。指令预取技术是解决这一问题的关键性技术,它通过提前将要用到的指令块放入上级缓存中,从而达到掩盖高昂访...一级指令缓存缺失导致的大取指延迟是制约现代处理器性能进一步提升的重要瓶颈之一,尤其在大指令踪迹的服务器应用上更是如此。指令预取技术是解决这一问题的关键性技术,它通过提前将要用到的指令块放入上级缓存中,从而达到掩盖高昂访问延迟时间的目的。近年来,研究者们提出了许多指令预取架构来缓解该问题,但由于指令局部性较差,长距离函数调用仍然带来了大量的指令缺失。设计了一种新的指令预取机制,能以较低的硬件开销实现对函数调用目标指令的高覆盖率和高准确率预取。实验表明,优化后的函数调用目标指令缺失率较目前最先进的指令预取器降低约45%,IPC(instruction per cycle)性能比基准线高约11.9%,比目前相似开销的最先进的指令预取器高出约2.9%。展开更多
分布式锁是分布式存储系统的重要组件,锁协议的性能对系统整体的性能有关键性影响。远程直接内存访问(remote direct memory access,RDMA)是一种新兴的数据中心网络技术,它支持单边网络通信原语,可以降低系统CPU开销,同时具备低延迟、...分布式锁是分布式存储系统的重要组件,锁协议的性能对系统整体的性能有关键性影响。远程直接内存访问(remote direct memory access,RDMA)是一种新兴的数据中心网络技术,它支持单边网络通信原语,可以降低系统CPU开销,同时具备低延迟、高吞吐的性能特性,为设计高速分布式锁协议提供了新机遇。然而,设计基于RDMA的分布式锁协议面临诸多挑战。着重在保证高性能的前提下解决扩展性和公平性挑战,提出一种RDMA网络中的高性能分布式锁协议FeLock,它利用多种类型的RDMA网络通信原语,使客户端不仅能与服务端通信加解锁,还能与其他客户端直接通信以移交锁所有权,同时实现了高性能、公平性和性能的扩展性。具体地,为保证高性能,FeLock引入了节点粒度锁管理机制,缩减锁协议在关键路径上的网络往返次数。为实现扩展性,FeLock引入了轮转移交机制,将所有节点排成1个环,客户端按照其在环中的顺序依次移交锁的所有权。为实现公平性和避免客户端饥饿,FeLock引入了节点信用机制,限制节点连续加锁的次数,避免其他节点上的客户端无法加锁。实验显示,FeLock相比于现有单边RDMA锁协议(如DSLR)表现出相似或更高的性能,并且具有更好的公平性和扩展性。在3~120个客户端的环境下,FeLock的吞吐量是DSLR的1.01~7.51倍,公平性提升至多2.24倍。展开更多
文摘一级指令缓存缺失导致的大取指延迟是制约现代处理器性能进一步提升的重要瓶颈之一,尤其在大指令踪迹的服务器应用上更是如此。指令预取技术是解决这一问题的关键性技术,它通过提前将要用到的指令块放入上级缓存中,从而达到掩盖高昂访问延迟时间的目的。近年来,研究者们提出了许多指令预取架构来缓解该问题,但由于指令局部性较差,长距离函数调用仍然带来了大量的指令缺失。设计了一种新的指令预取机制,能以较低的硬件开销实现对函数调用目标指令的高覆盖率和高准确率预取。实验表明,优化后的函数调用目标指令缺失率较目前最先进的指令预取器降低约45%,IPC(instruction per cycle)性能比基准线高约11.9%,比目前相似开销的最先进的指令预取器高出约2.9%。
文摘分布式锁是分布式存储系统的重要组件,锁协议的性能对系统整体的性能有关键性影响。远程直接内存访问(remote direct memory access,RDMA)是一种新兴的数据中心网络技术,它支持单边网络通信原语,可以降低系统CPU开销,同时具备低延迟、高吞吐的性能特性,为设计高速分布式锁协议提供了新机遇。然而,设计基于RDMA的分布式锁协议面临诸多挑战。着重在保证高性能的前提下解决扩展性和公平性挑战,提出一种RDMA网络中的高性能分布式锁协议FeLock,它利用多种类型的RDMA网络通信原语,使客户端不仅能与服务端通信加解锁,还能与其他客户端直接通信以移交锁所有权,同时实现了高性能、公平性和性能的扩展性。具体地,为保证高性能,FeLock引入了节点粒度锁管理机制,缩减锁协议在关键路径上的网络往返次数。为实现扩展性,FeLock引入了轮转移交机制,将所有节点排成1个环,客户端按照其在环中的顺序依次移交锁的所有权。为实现公平性和避免客户端饥饿,FeLock引入了节点信用机制,限制节点连续加锁的次数,避免其他节点上的客户端无法加锁。实验显示,FeLock相比于现有单边RDMA锁协议(如DSLR)表现出相似或更高的性能,并且具有更好的公平性和扩展性。在3~120个客户端的环境下,FeLock的吞吐量是DSLR的1.01~7.51倍,公平性提升至多2.24倍。
