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Rubyphi:面向gem5的Cache一致性协议自动化模型检验
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作者 徐学政 方健 +4 位作者 梁少杰 王璐 黄安文 隋京高 李琼 《计算机工程与科学》 北大核心 2025年第7期1141-1151,共11页
Cache一致性协议是多核系统数据一致性的保障,也直接影响内存子系统的性能,一直是微处理器设计和验证的重点。Cache一致性协议的设计和优化通常需借助gem5等软件模拟器快速实现。同时,由于协议设计中存在的错误在仿真测试中具有难触发... Cache一致性协议是多核系统数据一致性的保障,也直接影响内存子系统的性能,一直是微处理器设计和验证的重点。Cache一致性协议的设计和优化通常需借助gem5等软件模拟器快速实现。同时,由于协议设计中存在的错误在仿真测试中具有难触发、难定位和难修复的特点,需借助Murphi等模型检验工具进行形式化验证。然而,基于模拟器的协议设计优化和基于模型检验的协议验证在编程语言和抽象层次上存在巨大差异,设计者需要分别进行模拟器实现和模型检验建模,这不仅增加了时间成本,也为二者的等价性带来了隐患。设计并实现了面向gem5模拟器的Cache一致性协议自动化模型检验方法Rubyphi,通过提取gem5中实现的协议,自动完成基于Murphi的模型检验建模,进而对协议进行形式化验证。实验表明,Rubyphi能够有效地完成gem5中一致性协议的建模和验证,并成功发现了2个gem5现有协议中存在的错误,相关问题和解决方案已得到社区确认。 展开更多
关键词 cache一致性协议 多核处理器 模型检验 形式化验证
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针对SMS4密码算法的Cache计时攻击 被引量:12
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作者 赵新杰 王韬 郑媛媛 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期89-98,共10页
分别提出并讨论了针对SMS4加密前4轮和最后4轮的访问驱动Cache计时分析方法,设计间谍进程在不干扰SMS4加密前提下采集加密前4轮和最后4轮查表不可能访问Cache组集合信息并转化为索引值,然后结合明文或密文对密钥的不可能值进行排除分析... 分别提出并讨论了针对SMS4加密前4轮和最后4轮的访问驱动Cache计时分析方法,设计间谍进程在不干扰SMS4加密前提下采集加密前4轮和最后4轮查表不可能访问Cache组集合信息并转化为索引值,然后结合明文或密文对密钥的不可能值进行排除分析,最终恢复SMS4初始密钥。实验结果表明多进程共享Cache存储器空间方式和SMS4查找表结构决定其易遭受Cache计时攻击威胁,前4轮和最后4轮攻击均在80个样本左右恢复128bit SMS4完整密钥,应采取一定的措施防御该类攻击。 展开更多
关键词 SMS4 访问驱动 cache计时攻击 cache 查表索引
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一种新的针对AES的访问驱动Cache攻击 被引量:5
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作者 赵新杰 王韬 +2 位作者 矫文成 郑媛媛 陈财森 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2009年第4期797-800,共4页
Cache访问"命中"和"失效"会产生时间和能量消耗差异,这些差异信息已经成为加密系统的一种信息隐通道,密码界相继提出了计时Cache攻击、踪迹Cache攻击等Cache攻击方法.针对AES加密算法,提出一种新的Cache攻击-访问驱... Cache访问"命中"和"失效"会产生时间和能量消耗差异,这些差异信息已经成为加密系统的一种信息隐通道,密码界相继提出了计时Cache攻击、踪迹Cache攻击等Cache攻击方法.针对AES加密算法,提出一种新的Cache攻击-访问驱动Cache攻击,攻击从更细的粒度对Cache行为特征进行观察,利用间谍进程采集AES进程加密中所访问Cache行信息,通过直接分析和排除分析两种方法对采集信息进行分析,在大约20次加密样本条件下就可成功推断出128位完整密钥信息. 展开更多
关键词 访问驱动 cache攻击 cache命中 旁路攻击 AES
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片上多核Cache资源管理机制研究 被引量:6
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作者 贾小敏 张民选 +1 位作者 齐树波 赵天磊 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2011年第1期295-301,共7页
随着片上多核成为处理器发展的主流和片上Cache资源的持续增长,Cache资源的管理已成为片上多核的关键问题。介绍了片上多核Cache资源管理的研究进展,依据研究内容将Cache资源的管理分为Cache划分和Cache共享两类。对Cache划分,探讨了其... 随着片上多核成为处理器发展的主流和片上Cache资源的持续增长,Cache资源的管理已成为片上多核的关键问题。介绍了片上多核Cache资源管理的研究进展,依据研究内容将Cache资源的管理分为Cache划分和Cache共享两类。对Cache划分,探讨了其主要组成部分和一般形式,分析和比较了典型的片上多核Cache划分机制。对Cache共享,给出了其主要研究内容,并介绍和比较了几种主流的片上多核Cache共享机制。通过分析,认为软硬件协同管理的页划分应是未来片上多核Cache划分机制的研究重点;而片上多核Cache共享机制的研究则应从目标应用的Cache行为特征着手。 展开更多
关键词 片上多核 cache资源管理 cache划分 cache共享 非一致cache
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AES访问驱动Cache计时攻击 被引量:15
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作者 赵新杰 王韬 +1 位作者 郭世泽 郑媛媛 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期572-591,共20页
首先给出了访问驱动Cache计时攻击的模型,提出了该模型下直接分析、排除分析两种通用的AES加密泄漏Cache信息分析方法;然后建立了AES加密Cache信息泄露模型,并在此基础上对排除分析攻击所需样本量进行了定量分析,给出了攻击中可能遇到... 首先给出了访问驱动Cache计时攻击的模型,提出了该模型下直接分析、排除分析两种通用的AES加密泄漏Cache信息分析方法;然后建立了AES加密Cache信息泄露模型,并在此基础上对排除分析攻击所需样本量进行了定量分析,给出了攻击中可能遇到问题的解决方案;最后结合OpenSSL v.0.9.8a,v.0.9.8j中两种典型的AES实现在Windows环境下进行了本地和远程攻击共12个实验.实验结果表明,访问驱动Cache计时攻击在本地和远程均具有良好的可行性;AES查找表和Cache结构本身决定了AES易遭受访问驱动Cache计时攻击威胁,攻击最小样本量仅为13;去除T4表的OpenSSL v.0.9.8j中AES最后一轮实现并不能防御该攻击;实验结果多次验证了AES加密Cache信息泄露和密钥分析理论的正确性. 展开更多
关键词 高级加密标准 访问驱动 cache计时攻击 远程攻击 OPENSSL
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针对AES和CLEFIA的改进Cache踪迹驱动攻击 被引量:10
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作者 赵新杰 郭世泽 +1 位作者 王韬 刘会英 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期101-110,共10页
通过分析"Cache失效"踪迹信息和S盒在Cache中不对齐分布特性,提出了一种改进的AES和CLEFIA踪迹驱动攻击方法。现有攻击大都假定S盒在Cache中对齐分布,针对AES和CLEFIA的第1轮踪迹驱动攻击均不能在有限搜索复杂度内获取第1轮... 通过分析"Cache失效"踪迹信息和S盒在Cache中不对齐分布特性,提出了一种改进的AES和CLEFIA踪迹驱动攻击方法。现有攻击大都假定S盒在Cache中对齐分布,针对AES和CLEFIA的第1轮踪迹驱动攻击均不能在有限搜索复杂度内获取第1轮扩展密钥。研究表明,在大多数情况下,S盒在Cache中的分布是不对齐的,通过采集加密中的"Cache失效"踪迹信息,200和50个样本分别经AES第1轮和最后1轮分析可将128bit AES主密钥搜索空间降低到216和1,80个样本经CLEFIA第1轮分析可将128bit CLEFIA第1轮扩展密钥搜索空间降低到216,220个样本经前3轮分析可将128bit CLEFIA主密钥搜索空间降低到216,耗时不超过1s。 展开更多
关键词 AES CLEFIA 踪迹驱动 cache攻击 查表索引
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DOOC:一种能够有效消除抖动的软硬件合作管理Cache 被引量:4
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作者 吴俊杰 杨学军 +4 位作者 曾坤 张百达 冯权友 刘光辉 唐玉华 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2008年第12期2020-2032,共13页
作为弥补处理器和主存之间速度巨大差异的桥梁,Cache已经成为现代处理器中不可或缺的一部分.经研究发现,传统Cache单独使用硬件进行管理,使用固定的Cache策略和一致性协议难以适应程序中数据访存模式的多样性,容易造成Cache抖动,以致影... 作为弥补处理器和主存之间速度巨大差异的桥梁,Cache已经成为现代处理器中不可或缺的一部分.经研究发现,传统Cache单独使用硬件进行管理,使用固定的Cache策略和一致性协议难以适应程序中数据访存模式的多样性,容易造成Cache抖动,以致影响性能.提出了一种新的软硬件合作管理Cache——面向数据对象Cache(data-object oriented cache,DOOC).DOOC动态地为程序中的数据对象分配Cache段,并且动态变化段容量、段内相联度、块大小和一致性协议,从而适应数据访存模式的多样性.还介绍了DOOC软件管理的编译方法以及面向数据对象的预取机制.分别使用CACTI和基于LEON3处理器的实验平台对DOOC的硬件开销进行评估,验证了DOOC的硬件可实现性.还使用软件模拟的方式分别测试了DOOC在单核和多核处理器平台上的性能.在单核处理器上对15个基准测试程序的评测结果表明,与传统Cache相比,DOOC失效率平均降低44.98%(最大降低93.02%),平均加速比为1.20(最大为2.36).同时,通过在4核处理器平台上运行NPB的OpenMP版本测试程序,失效率平均降低49.69%(最大降低73.99%). 展开更多
关键词 cache抖动 层间抖动 核间抖动 面向数据对象cache 数据对象
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分组密码Cache攻击技术研究 被引量:18
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作者 赵新杰 王韬 +1 位作者 郭世泽 刘会英 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期453-468,共16页
近年来,Cache攻击已成为微处理器上分组密码实现的最大安全威胁,相关研究是密码旁路攻击的热点问题.对分组密码Cache攻击进行了综述.阐述了Cache工作原理及Cache命中与失效旁路信息差异,分析了分组密码查表Cache访问特征及泄露信息,从... 近年来,Cache攻击已成为微处理器上分组密码实现的最大安全威胁,相关研究是密码旁路攻击的热点问题.对分组密码Cache攻击进行了综述.阐述了Cache工作原理及Cache命中与失效旁路信息差异,分析了分组密码查表Cache访问特征及泄露信息,从攻击模型、分析方法、研究进展3个方面评述了典型的分组密码Cache攻击技术,并对Cache攻击的发展特点进行了总结,最后指出了该领域研究存在的问题,展望了未来的研究方向. 展开更多
关键词 微处理器 分组密码 cache攻击 旁路攻击 查找S盒 物理安全性
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基于新型Cache一致性协议的共享虚拟存储系统 被引量:15
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作者 胡伟武 施巍松 唐志敏 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第5期467-475,共9页
介绍了一个基于新型Cache一致性协议的共享虚拟存储系统JIAJIA.与目前国际上具有代表性的共享虚拟存储系统相比,JIAJIA采用了基于NUMA的结构,能够把多个机器的物理地址空间组织成一个更大的共享虚拟地址空间.... 介绍了一个基于新型Cache一致性协议的共享虚拟存储系统JIAJIA.与目前国际上具有代表性的共享虚拟存储系统相比,JIAJIA采用了基于NUMA的结构,能够把多个机器的物理地址空间组织成一个更大的共享虚拟地址空间.此外,JIAJIA实现了一种基于锁的新型一致性协议,通过附带在锁上的write-notice来维护一致性,从而避免了传统的目录协议中由目录引起的存储开销和系统复杂度.利用一些被广泛使用的测试程序,例如SPLASH2和NAS并行程序集,对JIAJIA进行的测试表明,同近期实现的共享虚拟存储系统(如CVM)比较,JIAJIA不仅具有更高的性能,而且可以解决更大规模的问题. 展开更多
关键词 虚拟存储系统 cache 一致性协议 存储器 JIAJIA
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基于AES算法的Cache Hit旁路攻击 被引量:8
10
作者 邓高明 赵强 +1 位作者 张鹏 陈开颜 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第13期113-114,129,共3页
AES加密快速实现中利用了查表操作,查表的索引值会影响Cache命中率和加密时间,而查表的索引值和密钥存在密切关系。通过分析AES最后一轮加密过程中查表索引值与密文和最后一轮子密钥的关系,以及它们对Cache命中与否和加密时间长短的影响... AES加密快速实现中利用了查表操作,查表的索引值会影响Cache命中率和加密时间,而查表的索引值和密钥存在密切关系。通过分析AES最后一轮加密过程中查表索引值与密文和最后一轮子密钥的关系,以及它们对Cache命中与否和加密时间长短的影响,提出一种利用Cachehit信息作为旁路信息对AES进行旁路攻击的技术,在Intel Celeron 1.99GHz和Pentium 43.6GHz CPU的环境中,分别在221和225个随机明文样本的条件下,在5min内恢复了OpenSSLv.0.9.8(a)库中AES的128bit密钥,并介绍防御这种攻击途径的手段。 展开更多
关键词 旁路攻击 cache命中 AES算法
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针对AES的Cache计时模板攻击研究 被引量:7
11
作者 王韬 赵新杰 +3 位作者 郭世泽 张帆 刘会英 郑天明 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期325-341,共17页
受微处理器硬件架构和操作系统的影响,分组密码查找S盒不同索引执行时间存在差异,构成了S盒索引的天然泄漏源.该文采用"面向字节、分而治之"的旁路攻击思想,对AES抗Cache计时模板攻击能力进行了研究.首先分析了分组密码访问Ca... 受微处理器硬件架构和操作系统的影响,分组密码查找S盒不同索引执行时间存在差异,构成了S盒索引的天然泄漏源.该文采用"面向字节、分而治之"的旁路攻击思想,对AES抗Cache计时模板攻击能力进行了研究.首先分析了分组密码访问Cache时间差异泄漏机理,直观地给出了基于碰撞和模板的两种Cache计时攻击方法;其次给出了Cache计时外部模板攻击模型,提出了基于Pearson相关性的模板匹配算法,对128位AES加密第一轮和最后一轮分别进行了攻击应用;为克服外部模板攻击需要一个模板密码服务器的限制,提出了Cache计时内部模板攻击模型,并对AES进行了攻击应用;最后,在不同环境、操作系统、加密Cache初始状态、密码库中,分别进行攻击实验,同前人工作进行了比较分析,并给出了攻击的有效防御措施. 展开更多
关键词 高级加密标准 分组密码 cache计时攻击 模板攻击 查找S盒 防御措施
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LRU-Assist:一种高效的Cache漏流功耗控制算法 被引量:6
12
作者 张承义 张民选 +1 位作者 邢座程 王永文 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1626-1630,共5页
随着集成电路制造工艺进入超深亚微米阶段,漏电流功耗在微处理器总功耗中所占的比例越来越大,在开发新的低漏流工艺和电路技术之外,如何在体系结构级控制和优化漏流功耗成为业界研究的热点.Cache在微处理器中面积最大,是进行漏流控制的... 随着集成电路制造工艺进入超深亚微米阶段,漏电流功耗在微处理器总功耗中所占的比例越来越大,在开发新的低漏流工艺和电路技术之外,如何在体系结构级控制和优化漏流功耗成为业界研究的热点.Cache在微处理器中面积最大,是进行漏流控制的首要部件.LRU是组相联Cache最常用的替换算法,而研究发现,访存操作命中LRU后半区的概率很低.LRU-Assist算法以Drowsy Cache、Cache Decay等控制策略为基础,在保证处理器性能不受影响的前提下,利用既有的LRU信息把Cache的关闭率平均提高了15%,大大降低了漏电流功耗. 展开更多
关键词 微处理器 cache功耗 漏电流 LRU-assist
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一种片上众核结构共享Cache动态隐式隔离机制研究 被引量:3
13
作者 宋风龙 刘志勇 +2 位作者 范东睿 张军超 余磊 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第10期1896-1904,共9页
访存带宽是限制众核处理器性能提升的关键,将片上最后一级Cache设计为所有处理器核共享是必要的.在共享Cache中隔离放置冲突的数据,是提高共享Cache性能的关键.文中提出了缓存块链接的硬件方法,用于隔离共享Cache中不同线程之间的数据.... 访存带宽是限制众核处理器性能提升的关键,将片上最后一级Cache设计为所有处理器核共享是必要的.在共享Cache中隔离放置冲突的数据,是提高共享Cache性能的关键.文中提出了缓存块链接的硬件方法,用于隔离共享Cache中不同线程之间的数据.文中基于时钟精准的片上众核结构模拟器,使用Splash2程序组和生物信息学中的任务,对所提机制进行了评估.实验结果表明,与传统共享Cache相比,使用缓存块链接机制时,使得共享Cache的冲突性缺失率降低约20%,而使得IPC平均提高了约10%. 展开更多
关键词 众核 共享cache 数据冲突 资源隔离 容量划分
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静态物化视图的动态Cache优化算法 被引量:4
14
作者 张柏礼 孙志挥 +2 位作者 周晓云 杨宜东 朱玉全 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期1213-1221,共9页
针对静态物化视图集动态适应能力的不足,提出一种动态cache优化算法DCO(dynamiccacheoptimization).它在保持静态算法获取最优物化集能力的基础上,将cache机制直观、快速的动态特性结合进来,以提高数据仓库的动态自适应性能.在cache机... 针对静态物化视图集动态适应能力的不足,提出一种动态cache优化算法DCO(dynamiccacheoptimization).它在保持静态算法获取最优物化集能力的基础上,将cache机制直观、快速的动态特性结合进来,以提高数据仓库的动态自适应性能.在cache机制具体实现中提出了一种新颖的空间申请方法,可以充分利用系统剩余空间提高查询响应性能.实验结果在表明算法有效、可行的同时,也显示出该算法可以在一定程度上克服静态物化集存在的空间-性能饱和效应(space-performancesaturationeffect,简称SPSE),使通过增加物化空间进一步提高数据仓库对查询的响应速度成为可能. 展开更多
关键词 数据仓库 物化视图 动态cache
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一种低功耗可重构Cache的重构算法 被引量:6
15
作者 方亮 肖斌 +2 位作者 柴亦飞 陈章龙 涂时亮 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2006年第20期3894-3897,3937,共5页
随着半导体技术的发展,芯片上的功率密度也逐渐增大,这使得功耗问题在芯片设计时越来越受到人们的关注。片上Cache是处理器芯片中的主要功耗源之一,采用低功耗Cache可有效降低处理器整体功耗。对低功耗Cache设计进行了研究。介绍了当前... 随着半导体技术的发展,芯片上的功率密度也逐渐增大,这使得功耗问题在芯片设计时越来越受到人们的关注。片上Cache是处理器芯片中的主要功耗源之一,采用低功耗Cache可有效降低处理器整体功耗。对低功耗Cache设计进行了研究。介绍了当前低功耗Cache设计的主要方法和一种低功耗可重构的数据Cache的体系结构及相应的重构算法。给出了一种新的重构算法——Low-High Boundary(LHB)算法。实验表明LHB算法在性能和功耗上均优于原算法。 展开更多
关键词 cache 低功耗 可重构 体系结构 重构算法
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基于Cache优化的大点数FFT在TS201上的实现 被引量:8
16
作者 马潇 高立宁 +1 位作者 刘腾飞 金烨 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期1774-1778,共5页
该文针对现有大点数快速傅里叶变换(FFT)在TS201处理器上的实现没有充分考虑Cache丢失对执行效率影响的问题,提出了改进型Winograd算法的实现方法。该改进型方法通过优化行列读取方法,最大程度利用Cache的读写特点,避免了三次显性转置;... 该文针对现有大点数快速傅里叶变换(FFT)在TS201处理器上的实现没有充分考虑Cache丢失对执行效率影响的问题,提出了改进型Winograd算法的实现方法。该改进型方法通过优化行列读取方法,最大程度利用Cache的读写特点,避免了三次显性转置;并通过重构蝶形运算,隐藏了乘铰链因子。实例测试与现有处理方法对比结果表明,Cache优化的大点数FFT执行速度有了明显提高,可用于雷达处理系统中的脉冲压缩的快速实现。 展开更多
关键词 雷达信号处理 脉冲压缩 TS201 cache Winograd算法 大点数FFT
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面向WCET估计的Cache分析研究综述 被引量:10
17
作者 吕鸣松 关楠 王义 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期179-199,共21页
实时系统时间分析的首要任务是估计程序的最坏情况执行时间(worst-case execution time,简称WCET).程序的WCET通常受到硬件体系结构的影响,Cache则是其中最为突出的因素之一.对面向WCET计算的Cache分析研究进行了综述,介绍了经典Cache... 实时系统时间分析的首要任务是估计程序的最坏情况执行时间(worst-case execution time,简称WCET).程序的WCET通常受到硬件体系结构的影响,Cache则是其中最为突出的因素之一.对面向WCET计算的Cache分析研究进行了综述,介绍了经典Cache分析框架与Cache分析核心技术,并从循环结构分析、数据Cache分析、多级Cache分析、多核共享Cache分析、非LRU替换策略分析等角度介绍了Cache分析在不同维度上的研究问题与主要挑战,总结了现有技术的优缺点,展望了Cache分析研究的未来发展方向. 展开更多
关键词 实时系统 WCET(worst-case EXECUTION time) cache分析 时间分析 抽象解释
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面向访问模式的多核末级Cache优化方法 被引量:2
18
作者 刘胜 陈海燕 +1 位作者 葛磊磊 刘仲 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期79-85,共7页
多核处理器架构已经成为当前处理器的主流趋势,应用程序中访问模式的多样性给多核处理器的末级Cache带来了许多挑战。提出了访问模式的多核末级Cache优化方法,它包含"可配置的共享私有Cache划分"、"可配置的旁路Cache策... 多核处理器架构已经成为当前处理器的主流趋势,应用程序中访问模式的多样性给多核处理器的末级Cache带来了许多挑战。提出了访问模式的多核末级Cache优化方法,它包含"可配置的共享私有Cache划分"、"可配置的旁路Cache策略"和"优先权替换策略"三个协同递进的层次。通过使用该方法,程序员能够灵活地改变末级Cache执行行为,从而高效地适应应用程序访问模式的变化。实验结果表明,提出的方法能够显著降低末级Cache的缺失率,进而提高系统的整体性能。 展开更多
关键词 多核处理器 末级cache 访问模式 共享私有cache划分 旁路cache 优先权替换
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并行文件系统中适度贪婪的Cache预取一体化算法 被引量:6
19
作者 卢凯 金士尧 卢锡城 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第11期1172-1177,共6页
传统文件系统中的Cache和预取技术是两种降低访问延迟的有效方法.在并行科学计算应用的I/O访问模式下,简单的Cache和预取技术已无法提供较高的Cache 命中率.该文在分析该I/O模式的基础上提出了适度贪婪的Ca... 传统文件系统中的Cache和预取技术是两种降低访问延迟的有效方法.在并行科学计算应用的I/O访问模式下,简单的Cache和预取技术已无法提供较高的Cache 命中率.该文在分析该I/O模式的基础上提出了适度贪婪的Cache 和预取一体化算法(PGI).该算法充分利用了并行文件系统环境的特点,采用了适度贪婪的动态滑窗技术,可以有效地消除预取时的抖动,降低系统处理开销;并同时采用了Cache 和预取一体化的淘汰损失估计算法,使淘汰的损失降到最低点,在整体上提供了较短的I/O 展开更多
关键词 并行文件系统 预取 cache 操作系统 算法
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基于指令行为的Cache可靠性评估研究 被引量:4
20
作者 周学海 余洁 +1 位作者 李曦 王志刚 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期553-559,共7页
软错误由高能粒子撞击所产生,对处理器的可靠性产生很大的损害.随着处理器设计目标转向低功耗、高性能和低供电电压,软错误的发生日益频繁,处理器的可靠性研究也随之受到越来越多的关注.针对传统的基于注错仿真的可靠性评估方法效率低... 软错误由高能粒子撞击所产生,对处理器的可靠性产生很大的损害.随着处理器设计目标转向低功耗、高性能和低供电电压,软错误的发生日益频繁,处理器的可靠性研究也随之受到越来越多的关注.针对传统的基于注错仿真的可靠性评估方法效率低的缺陷,提出了一套系统的cache可靠性评估方法,以可靠性指标之一---体系结构易受损因子(architectural vulnerability factor,AVF))---为研究对象,一方面,基于指令行为分析应用程序运行过程中对最终结果不产生影响的指令,从而确定对cache的AVF产生作用的指令;另一方面,根据cache的存储类型、所采取的写策略,结合cache中数据/指令阵列和地址标识阵列的特点,对cache上的各种相邻操作组合对AVF的影响进行了研究,从而完成AVF评估所需的信息分析.实验部分对PISA体系结构指令cache中的指令阵列进行了AVF评估,说明了该方法的有效性. 展开更多
关键词 可靠性 体系结构易受损因子 cache 无效指令
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