CN104956341A - 数据迁移方法、装置和处理器 - Google Patents
数据迁移方法、装置和处理器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104956341A CN104956341A CN201380002713.5A CN201380002713A CN104956341A CN 104956341 A CN104956341 A CN 104956341A CN 201380002713 A CN201380002713 A CN 201380002713A CN 104956341 A CN104956341 A CN 104956341A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- page
- shared virtual
- virtual memory
- memory
- partitioning
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F12/00—Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
- G06F12/02—Addressing or allocation; Relocation
- G06F12/08—Addressing or allocation; Relocation in hierarchically structured memory systems, e.g. virtual memory systems
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F12/00—Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
- G06F12/02—Addressing or allocation; Relocation
- G06F12/08—Addressing or allocation; Relocation in hierarchically structured memory systems, e.g. virtual memory systems
- G06F12/10—Address translation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F12/00—Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
- G06F12/02—Addressing or allocation; Relocation
- G06F12/08—Addressing or allocation; Relocation in hierarchically structured memory systems, e.g. virtual memory systems
- G06F12/10—Address translation
- G06F12/1009—Address translation using page tables, e.g. page table structures
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/06—Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers
- G06F3/0601—Interfaces specially adapted for storage systems
- G06F3/0602—Interfaces specially adapted for storage systems specifically adapted to achieve a particular effect
- G06F3/0604—Improving or facilitating administration, e.g. storage management
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/06—Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers
- G06F3/0601—Interfaces specially adapted for storage systems
- G06F3/0628—Interfaces specially adapted for storage systems making use of a particular technique
- G06F3/0646—Horizontal data movement in storage systems, i.e. moving data in between storage devices or systems
- G06F3/0647—Migration mechanisms
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/06—Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers
- G06F3/0601—Interfaces specially adapted for storage systems
- G06F3/0668—Interfaces specially adapted for storage systems adopting a particular infrastructure
- G06F3/067—Distributed or networked storage systems, e.g. storage area networks [SAN], network attached storage [NAS]
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F9/00—Arrangements for program control, e.g. control units
- G06F9/06—Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
- G06F9/46—Multiprogramming arrangements
- G06F9/50—Allocation of resources, e.g. of the central processing unit [CPU]
- G06F9/5083—Techniques for rebalancing the load in a distributed system
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
- G06F11/30—Monitoring
- G06F11/3003—Monitoring arrangements specially adapted to the computing system or computing system component being monitored
- G06F11/3037—Monitoring arrangements specially adapted to the computing system or computing system component being monitored where the computing system component is a memory, e.g. virtual memory, cache
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
- G06F11/30—Monitoring
- G06F11/34—Recording or statistical evaluation of computer activity, e.g. of down time, of input/output operation ; Recording or statistical evaluation of user activity, e.g. usability assessment
- G06F11/3409—Recording or statistical evaluation of computer activity, e.g. of down time, of input/output operation ; Recording or statistical evaluation of user activity, e.g. usability assessment for performance assessment
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2201/00—Indexing scheme relating to error detection, to error correction, and to monitoring
- G06F2201/81—Threshold
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2212/00—Indexing scheme relating to accessing, addressing or allocation within memory systems or architectures
- G06F2212/10—Providing a specific technical effect
- G06F2212/1016—Performance improvement
- G06F2212/1024—Latency reduction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)
Abstract
本发明实施例中,通过将众核系统中的片上内存进行分区,根据将同属于一个应用程序的多个进程间共享的虚拟内存空间中的虚拟内存页面被每个片上分区中的处理器核集合的访问频率,将虚拟内存页面对应的数据移出至访问频率高的处理器核集合所在的片上内存分区,在后续对该虚拟内存页面访问时,减少了因跨分区访问而造成的时延。
Description
技术领域
本发明实施例涉及存储技术, 尤其涉及一种数据迁移方法、装置和处理器。 背景技术
计算机上不断涌现的新兴使用模式让最终用户对处理器的处理能力一一 即性能一一提出了更高的要求,并且对性能每年提高的幅度还在不断加速,而 在一个芯片上建造多个 CPU核,而不是建造单核的多核技术是提高处理器性能 是目前行之有效的方法. 多核技术能够使服务器并行处理任务, ,而在 以前, 这可能需要使用多个处理器, 以前,这可能需要使用多个处理器, 并且多核系 统更 易于扩充,能够在更纤巧的外形中融入更强 大的处理性能,这种外形所 用的功耗更低,产生的热量更少. 现有技术中,在芯片上为多个处理器核配置了可寻址的片上内存, 片上内 存相对于片外内存的一个优点就是访问速度快,但片上内存的空间较小,比如, 现有技术中提供的有的芯片上配置了 384KB的片上内存; 但是, 发明人发现, 片上内存的访问时间受到片上网络的距离影响,例如核与核之间进行通信的网 络, 以及核与片上内存之间的通信网络, 距离越远, 访问时间越长。 例如, 在 软件緩存一致性的场景下的分布式共享内存模型( Di s tr ibuted Shared Memory Model , DSM )中, 在进程访问共享虚拟内存空间的地址不属于自己维护的内存 时, 需要从别的进程维护的物理内存空间中拷贝数据到本地物理内存空间, 因 片上网络的原因, 往往时延比较大。
发明内容
本发明实施例提供一种数据迁移方法、装置及处理器, 用于高效管理片上 内存, 减少片上网络引起的时延。 第一方面, 本发明实施例提供一种数据迁移方法, 其特征在于, 应用于众 核系统中, 所述众核系统中包括具有多个处理器核的处理器, 并配置有分布式 片上内存, 所述分布式片上内存被划分为多个片上内存分区, 根据就近原则, 将多个处理器核在所述多个片上内存分区中进行分配 ,所述众核系统中运行有 多个属于同一应用程序的进程,所述进程间的所述片上内存中拥有一段共享虚 拟内存空间, 所述方法包括: 第一进程获取第一共享虚拟内存页面被每个片上内存分区中处理器核集 合的访问频率;所述第一进程为所述同属于一个应用程序中的多个进程中任一 进程;所述第一共享虚拟内存页面为所述共享虚拟内存空间中任一共享虚拟内 存页面;所述处理器核集合的访问频率为归属于一个片上内存分区中所有处理 器核访问次数的总和; 所述第一进程判断所述第一共享虚拟内存页面被第二片上内存分区中处 理器核集合的访问频率比被所述第一共享虚拟内存页面对应的物理页面所在 的第一片上内存分区中的处理器核集合的访问频率高出第一预设阈值;
则所述第一进程将所述第一共享虚拟内存页面对应的物理页面中的数据 移出至所述第二片上内存分区中。 结合第一方面, 本发明实施例给了第一种可能的实现方式, 所述的众核系 统中将片上内存分区中针对同属于一个应用程序的多个进程设置对应的页目
录表,所述的页目录表中记录有所述片上内存中物理页面与属于所述共享虚拟 内存空间中的共享虚拟内存页面之间的对应关系,及该共享虚拟内存页面被每 个片上内存分区中的处理器核集合的访问频率; 所述第一进程获取第一共享虚拟内存页面被每个片上内存分区中处理器 核集合的访问频率, 包括: 所述第一进程通过查询所述页目录表获取所述第一共享虚拟内存页面被 每个片上内存分区中处理器核集合的访问频率; 在所述第一进程将所述第一共享虚拟内存页面对应的物理页面中的数据 移出至所述第二片上内存分区中之后, 还包括:
所述第一进程将所述第一共享虚拟内存页面对应的物理页面更新为所述
结合第一方面的第一种可能实现方式,本发明实施例提供了第一方面的第 二种可能的实现方式,所述众核系统中还存储有对应所述页目录表的页目录历 史表, 用于存储从所述页目录表中移出的共享虚拟内存页面, 以及该共享虚拟 合的历史访问频率, 所述方法还包括: 所述第一进程访问所述共享虚拟内存空间中的第二共享虚拟内存页面; 当众核系统中出现缺页错误时,所述第一进程在所述页目录表中查找是否 有与所述第二共享虚拟内存页面对应的物理页面; 当在所述页目录表中没有查找到与所述第二共享虚拟内存页面对应的物
理页面, 则在所述页目录历史表中查找是否有所述第二共享虚拟内存页面; 当在所述页目录历史表中查找到所述第二共享虚拟内存页面,将所述第二 共享虚拟内存页面从所述页目录历史表中移出至所述页目录表中。 结合第一方面的第二种可能的实现方式,本发明实施例还提供了第一方面 的第三种可能方式,当在所述页目录历史表中查找到所述第二共享虚拟内存页 面之后, 还包括: 所述第一进程从所述页目录历史表中获取所述第二共享虚拟内存页面在 区中的处理器核集合的历史访 问频率; 根据所述第二共享
区的所述处理核集合访问的历史访问频率从高到低的顺序,依次在所述片上内 存分区中确定是否有满足预设规则的目标物理页面, 直到获得目标物理页面, 在所述页目录表中添加与所述第二共享虚拟内存页面对应的目标物理页 面 结合第一方面的第二种可能的实现方式,本发明实施例还提供了第一方面 的第四种可能方式,所述同属于应用程序的多个进程中包括维护有所述共享虚 拟内存空间的虚拟页面和物理页面之间对应关系的第二进程;当在所述页目录 历史表中查找到所述第二共享虚拟内存页面之后, 还包括:
所述第一进程向所述第二进程发送请求,所述请求用于请求所述第二进程
所述处理核集合访问的历史访问频率从高到低的顺序,依次在所述片上内存分 区中确定是否有满足预设规则的目标物理页面, 直到获得目标物理页面,将所 述第二共享虚拟内存对应的数据移出至所述目标物理页面中;在所述页目录表 中添加与所述第二共享虚拟内存页面对应的所述目标物理页面。
结合第一方面第二种可能的实现方式, 本发明实施例提供了第一方面的第五 种可能实现方式, 当在所述页目录历史表中没有查找到所述第二共享虚拟内存页 面, 则判断运行所述第一进程的处理器核所在的片上内存分区是否有满足预设规 则的目标物理页面;
如果有, 所述第一进程将所述第二共享虚拟内存页面对应的数据移出到所述 目标物理页面中;
如果否, 则由近及远的判断所述运行所述第一进程的处理器核所在的片上内 存分区临近的片上内存分区中是否有满足预设规则的目标物理页面, 直到查找到 满足所述预设规则的目标物理页面; 将所述第二共享虚拟内存页面对应的数据移 出至所述目标物理页面中;
所述第一进程将所述第二共享虚拟内存页面与所述目标物理页面的对应 关系放入所述页目录表中 ,在所述页目录表中记录所述第二共享虚拟内存页面 被每个片上内存分区中的处理器核集合的访问频率。 结合本发明实施例提供的第一方面的第三种至第五种任一可能的实现方 式, 本发明实施例还提供了第一方面的第六种可能的实现方式, 所述片上内存 分区中的每个物理页面具有在分区内的槽位号;所述方法中满足预设规则的物 理页面包括: 所述第一进程根据所述第二共享虚拟页面地址获得索引值;
所述满足预设规则的物理页面为具有与所述索引值匹配的槽位号的,且空 闲的物理页面。 结合第一方面的第六种可能的实现方式,本发明实施例提供了第一方面的 第七种可能的实现方式,当所述众核系统中所有片上内存分区中与具有与所述 索引值匹配槽位号的物理页面都不是空闲物理页面,在所述与具有与所述索引 值匹配的槽位号的物理页面中 ,选取一个其对应的虚拟共享内存页面的访问频 率最低的物理页面作为目标物理页面; 所述将所述第二共享虚拟内存页面对应的数据移出至所述目标物理页面 中之前, 还包括:
将所述目标物理页面的物理地址在所述页目录表中原本对应的共享虚拟 内存页面以及分别被所述片上内存分区中的处理器核集合访问的频率移出至 所述页目录历史表中, 并将所述目标物理页面中原有数据移出。 结合第一方面的第六种可能的实现方式,本发明实施例还提供了第八种可 能实现方式, 所述页目录表包括多个表项, 一个表项记录所述片上内存中一个 物理页面与该物理页面对应的所述共享虚拟内存空间的共享虚拟内存页面之 间的对应关系以及该共享虚拟内存页面分别被所述每个片上内存分区中的处 理器核集合的访问频率;所述页目录表中每个表项中物理页面的槽位号作为表 项的索引值; 所述第一进程在所述页目录表中查找所述第二共享虚拟内存页 面, 包括:
所述第一进程根据所述第二共享虚拟内存页面地址计算获得一个索引值; 根据所述表项的索引值,在所述页目录表中确定具有和所述获得的索引值
匹配的表项;判断所述匹配的表项中的共享虚拟内存页面与所述第二共享虚拟 内存页面是否相同。 结合第一方面的二种至第五种任一种可能实现方式,本发明实施例还提供 了第一方面的第九种可能实现方式,所述页目录历史表中还记录有共享虚拟内 存页面在所述页目录表中的时间段内被每个所述片上内存分区的处理器核集 合访问的频率的总和, 所述方法还包括:
在所述页目录历史表剩余存储空间小于第二预设阈值时,所述第一进程将 所述页目录历史表中的每个共享虚拟内存页面对应的所述频率总和从低到高 的顺序,丟弃所述频率总和最低的预设数量的共享虚拟内存页面信息, 所述共 享虚拟内存页面信息包括共享虚拟内存页面,以及该共享虚拟内存页面被每个 所述片上内存分区中的处理器核集合的历史访问频率和所述历史访问频率的 总和。 第二方面,本发明实施例还提供了一种数据迁移装置,设置于众核系统中, 所述众核系统包括具有多个处理器核的处理器, 并配置有分布式片上内存, 所 述分布式片上内存被划分为多个片上内存分区,根据就近原则,将多个处理器 核在所述多个片上内存分区中进行分配 ,所述众核系统中运行有多个属于同一 应用的进程, 所述进程间在片上内存中拥有一段共享虚拟内存空间, 所述数据 迁移装置集成于所述处理器中, 所述数据迁移装置中运行有第一进程, 所述第 一进程为所述同属于一个应用程序中的多个进程中任一进程;所述数据迁移装 置包括:
访问频率获取单元,用于获取第一共享虚拟内存页面被每个片上内存分区
中处理器核集合的访问频率;所述第一共享虚拟内存页面为所述共享虚拟内存 空间中任一共享虚拟内存页面;所述处理器核集合的访问频率为归属于一个片 上内存分区中所有处理器核访问次数的总和;
迁移判断单元,用于判断所述第一共享虚拟内存页面被第二片上内存分区 中处理器核集合的访问频率比被所述第一共享虚拟内存页面对应的物理页面 所在的第一片上内存分区中的处理器核集合的访问频率是否高出第一预设阈 值;
数据迁移单元, 用于当所述迁移判断单元的判断结果为是时,将所述第一 共享虚拟内存页面对应的物理页面中的数据移出至所述第二片上内存分区中。
结合第二方面, 本发明实施例提供第二方面的第一种可能实现方式, 所述 的众核系统中将片上内存分区中针对同属于一个应用程序的多个进程设置对 应的页目录表,所述的页目录表中记录有所述片上内存中物理页面与属于所述 共享虚拟内存空间中的共享虚拟内存页面之间的对应关系,及该共享虚拟内存 页面被每个片上内存分区中的处理器核集合的访问频率;
所述访问频率获取单元,具体用于通过查询所述页目录表获取所述第一共 享虚拟内存页面被每个片上内存分区中处理器核集合的访问频率;
所述装置还包括: 页目录更新单元, 用于在将所述第一共享虚拟内存页面 对应的物理页面中的数据移出至所述第二片上内存分区中之后,将所述第一共 享虚拟内存页面对应的物理页面更新为所述第二片上内存分区中用于存储所 述移出数据的物理页面。
结合第二方面的第一种可能实现方式,本发明实施例还提供了第二方面的 第二种可能实现方式,所述众核系统中还存储有对应所述页目录表的页目录历
史表, 用于存储从所述页目录表中移出的共享虚拟内存页面, 以及该共享虚拟 合的历史访问频率, 所述数据迁移装置, 还包括:
访问单元, 用于访问所述共享虚拟内存空间中的第二共享虚拟内存页面; 查找单元, 用于当众核系统中出现缺页错误时,在所述页目录表中查找是 否有与所述第二共享虚拟内存页面对应的物理页面;当在所述页目录表中没有 查找到与所述第二共享虚拟内存页面对应的物理页面,则在所述页目录历史表 中查找是否有所述第二共享虚拟内存页面;
所述页目录更新单元,还用于当在所述页目录历史表中查找到所述第二共 享虚拟内存页面,将所述第二共享虚拟内存页面从所述页目录历史表中移出至 所述页目录表中。
结合第二方面的第二种可能实现方式,本发明实施例还提供了第二方面的 第三种可能实现方式, 所述数据迁移装置还包括:
历史访问频率获取单元,用于在所述查找单元在所述页目录历史表中查找 到所述第二共享虚拟内存页面之后,从所述页目录历史表中获取所述第二共享 核集合的历史访问频率; 页面选择单元,用于根据所述历史访问频率获取单元所获取的第二共享虚 拟内存页面的历史访问频率从高到低的顺序,依次在所述片上内存分区中确定 是否有满足预设规则的目标物理页面, 直到获得目标物理页面; 所述数据迁移单元 ,还用于将所述第二共享虚拟内存页面对应的数据移出 至所述目标物理页面中;
所述页目录更新单元,还用于在所述页目录表中添加与所述第二共享虚拟 内存页面对应的目标物理页面。
结合第二方面的第二种可能实现方式,本发明实施例还提供了第二方面的 第四种可能实现方式,所述同属于应用程序的多个进程中包括维护有所述共享 虚拟内存空间的虚拟页面和物理页面之间对应关系的第二进程;所述装置还包 括:
指令单元,用于在所述查找单元在在所述页目录历史表中查找到所述第二 共享虚拟内存页面之后, 向所述第二进程发送请求, 所述请求用于请求所述第 分区的所述处理核集合访问的历史访问频率从高到低的顺序,依次在所述片上 内存分区中确定是否有满足预设规则的目标物理页面, 直到获得目标物理页 面,将所述第二共享虚拟内存对应的数据移出至所述目标物理页面中; 在所述 页目录表中添加与所述第二共享虚拟内存页面对应的所述目标物理页面。
结合第二方面的第二种可能的实现方式, 本发明实施例还提供了第二方面的 第五种可能实现方式, 所述装置还包括:
页面选择单元, 用于当所述查找单元在所述页目录历史表中没有查找到所述 第二共享虚拟内存页面, 则判断所述数据迁移装置所在的片上内存分区是否有满 足预设规则的目标物理页面; 如果有,通知所述数据迁移单元将所述第二共享虚拟内存页面对应的数据 移出到所述目标物理页面中;
如果否,则由近及远的判断所述数据迁移装置所在的片上内存分区临近的 片上内存分区中是否有满足预设规则的目标物理页面,直到查找到满足所述预
设规则的目标物理页面后,通知所述数据迁移单元将所述第二共享虚拟内存页 面对应的数据移出到所述目标物理页面中;
所述页目录更新单元,还用于将所述第二共享虚拟内存页面与所述目标物 理页面的对应关系放入所述页目录表中,在所述页目录表中记录所述第二共享 虚拟内存页面被每个片上内存分区中的处理器核集合的访问频率。
结合第二方面的第三种或第五种可能的实现方式,本发明实施例提供了第 二方面的第六种可能的实现方式,所述片上内存分区中的每个物理页面具有在 分区内的槽位号; 所述满足预设规则的物理页面包括: 满足预设规则的物理页面包括: 所述数据迁移装置根据所述第二共享虚拟页面地址获得索引值; 所述满足预设规则的物理页面为具有与所述索引值匹配的槽位号的,且空 闲的物理页面。 结合第二方面的第二种至第五种任一可能实现方式,本发明实施还提供第 二方面的第七种可能实现方式,所述页目录历史表中还记录有共享虚拟内存页 面在所述页目录表中的时间段内被每个所述片上内存分区的处理器核集合访 问的频率的总和, 装置还包括:
表项丟弃单元,用于在所述页目录历史表剩余存储空间小于第二预设阈值 时,将所述页目录历史表中的每个共享虚拟内存页面对应的所述频率总和从低 到高的顺序,丟弃所述频率总和最低的预设数量的共享虚拟内存页面信息, 所 述共享虚拟内存页面信息包括共享虚拟内存页面,以及该共享虚拟内存页面被 每个所述片上内存分区中的处理器核集合的历史访问频率和所述历史访问频
率的总和。
第三方面, 本发明实施例提供一种处理器, 应用于众核系统中, 所述众核 系统中包括所述处理器, 所述处理器包括多个处理器核, 并配置有分布式片上 内存, 所述处理器中运行有多个属于同一应用程序的进程, 所述进程间所述片 上内存中拥有一段共享虚拟内存空间,所述分布式片上内存被划分为多个片上 内存分区,根据就近原则,将多个处理器核在所述多个片上内存分区中进行分 配, 所述处理器包括: 处理器核, 存储器, 通信接口, 总线; 所述处理器核中 运行有第一进程 ,所述第一进程为所述同属于一个应用程序中的多个进程中任 一进程;
所述处理器核、 通信接口、存储器通过所述总线相互的通信; 所述通信接 口, 用于接收和发送数据; 所述存储器用于存储程序;
所述处理器核用于执行所述存储器中的所述程序, 执行第一方面所提 供方法以及该方法任一所述的可能的实现方式。
本发明实施例中,通过将众核系统中的片上内存进行分区,根据将同属于 一个应用程序的多个进程间共享的虚拟内存空间中的虚拟内存页面被每个片 上分区中的处理器核集合的访问频率,将虚拟内存页面对应的数据移出至访问 频率高的处理器核集合所在的片上内存分区, 在后续对该虚拟内存页面访问 时, 减少了因跨分区访问而造成的时延。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施 例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍, 显而易见地, 下面描
述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出 创造性劳动性的前提下, 还可以根据这些附图获得其他的附图。
图 1为本发明实施例提供的众核系统中片上内存分区结构示意图; 图 2为本发明实施例提供的一种数据迁移方法流程图;
图 3为本发明实施例提供的页面放置流程示意图;
图 4为本发明实施例提供的按照索引值查找目标物理页面的示意图; 图 5为本发明实施例提供的数据迁移装置的结构示意图;
图 6为本发明实施例提供的处理器的结构示意图。 具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚, 下面将结合本发明 实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然, 所描述的实施例是本发明一部分实施例, 而不是全部的实施例。基于本发明中 的实施例 ,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其 他实施例, 都属于本发明保护的范围。
本发明实施例应用于众核系统中 ,所述众核系统中包括具有多个处理器核 的处理器, 在所述多个处理器核上运行有分别属于不同应用程序的多个进程; 所述众核系统中配置有分布式片上内存,所述分布式片上内存被划分为多个片 上内存分区,根据就近原则, 将多个处理器核在所述多个片上内存分区中进行 分配,每个片上分区中包括的所有处理器核我们叫做一个处理器核集合;假如 将分布式片上内存分为 4个分区,如图 1给出的众核系统中片上内存分区的示意 图, 其中, 假设一个页面 page的大小为 4KB;
参见图 2 , 前述的架构基础上, 以所述众核系统中运行于处理器核上的归 属于同一个应用程序的多个进程中的任一进程为例,对本发明实施例所提供的 一种数据迁移方法做详细描述, 其中, 所述同属于一个应用程序的多个进程间 在所述片上内存中拥有一段共享虚拟内存空间为例,所述数据迁移方法,包括: 步骤 201 : 第一进程获取第一共享虚拟内存页面被每个片上内存分区中处 理器核集合的访问频率;
其中, 所述第一进程为所述同属于一个应用程序中的多个进程中任一进 程;所述第一共享虚拟内存页面为所述共享虚拟内存空间中任一共享虚拟内存 页面; 所述的处理器核集合为一个片上分区中所有的处理器核, 所述处理器核 集合对一个共享虚拟页面的访问频率为:归属于一个片上内存分区中所有的处 理器核对一个共享虚拟页面的访问次数的总和,例如一个片上内存分区的所有 处理器核对所述第一共享虚拟内存页面的的访问次数总和就是这个片上内存 分区的处理器核集合访问的频率;
本发明实施例中将在众核系统中配置的分布式片上内存进行分区,处理器 核按照就近的原则分配给就近的片上内存分区中,并不排除一个处理器核被归 属于两个临近的片上内存分区,甚至一个片上内存分区中没有一个处理器核的 情况;
具体在什么样的情况下触发进程对片上内存上的数据进行动态调整, 例 如, 在属于同一应用程序的所有进程达到全局同步点, 例如: bar r ier , 可以 根据实际情况来设定, 本发明实施例对此并不做限定。
步骤 202: 所述第一进程判断所述第一共享虚拟内存页面被第二片上内存 分区中处理器核集合的访问频率 F2比所述第一共享虚拟内存页面对应的物理
页面所在的第一片上内存分区中的处理器核集合的访问频率 F 1高出第一预设 阈值; 如果是, 则进入步骤 203; 如果否, 结束流程;
其中,假如称所述第一进程对对所述第一预设阈值的设置根据实际情况设 定, 本发明实施例不做限定;
步骤 203 : 所述第一进程将所述第一共享虚拟内存页面对应的所述片上内 存中物理页面的数据移出至所述第二片上内存分区中;
具体实现中, 所述第一进程可以通过向 CPU发送移出数据的指令而实现将 述第二片上内存分区中;
其中, 为了使描述更清楚, 本发明实施例将所述第一共享虚拟内存页面对 应的物理页面所在的片上内存分区称为第一片上内存分区,将所述众核系统中 所述第一片上内存分区之外的其他任一片上内存分区称为第二片上内存分区; 在具体实现中,所述第一进程可以请求操作系统在操作系统管理的进程页 表中建立第一共享虚拟内存页面与目标物理页面的对应关系,然后由第一进程 将数据移出至所述第二片上内存中的所述目标物理页面中;
而如果同时有多个除所述第一片上内存分区之外的片上内存分区的处理 器核集合对所述第一共享虚拟内存页面的访问频率均高于所述第一预设阈值, 则可以选取对所述第一共享虚拟内存页面的访问频率最高的处理器核集合所 在的片上内存分区作为第二片上内存分区。
本发明实施例中,通过将众核系统中的片上内存进行分区,根据将同属于 一个应用程序的多个进程间共享的虚拟内存空间中的虚拟内存页面被每个片 上分区中的处理器核集合的访问频率,将虚拟内存页面对应的片上内存物理页
面的数据移出至访问频率高的处理器核集合所在的片上内存分区,在后续对该 虚拟内存页面访问时, 减少了因跨分区访问而造成的时延。
在具体的实现中,在所述的众核系统中将片上内存分区中针对同属于一个 应用程序的多个进程设置对应的页目录表,一个应用程序中的多个进程共享一 个共享虚拟内存空间,在所述的页目录表中记录有所述片上内存中物理页面与 属于所述共享虚拟内存空间中的共享虚拟内存页面之间的对应关系,具体实现 时,可以在页目录表中记录共享虚拟内存的页面的首地址和物理页面首地址的 对应关系,从而实现所述片上内存中物理页面与属于所述共享虚拟内存空间中 的共享虚拟内存页面之间的对应关系;在所述页目录表中还记录所述页目录表 中的每个共享虚拟内存页面分别被每个片上内存分区中的处理器核集合的访 问频率; 需要说明的是: 因为在对应一个应用程序的页目录表中共享虚拟内存 页面与片上内存中物理页面是对应的, 因此, 所述共享虚拟内存空间中每个共 享虚拟内存页面的处理器核集合的访问频率和共享虚拟内存页面对应的物理 页面的处理器核集合的访问频率是相等的;
下表 1是对所述页目录表进行举例:
虚拟内存页面地址: 默认情况下, 一个页面通常为 4KB , 因此虚拟内存页 面地址的 16进制表示的低三位为 0;
物理页面地址:虚拟内存页面地址所对应的共享虚拟内存页面在该分区的 片上内存中的物理内存页面地址;物理页面地址可以是该物理内存页面的实际 物理地址, 也可以是针对该分区片上内存起始物理地址的偏移;
访问频率: 记录各个分区中的处理器核对该共享虚拟内存页面的访问频 率; 由于片上内存是全局可访问的, 因此一个分区中的处理器核可以跨分区访
问其它分区中的片上内存;对一个分区中的所有处理器核对该共享虚拟内存页 面的访问频率进行汇总得到一个分区的处理器核集合对共享虚拟内存页面的 访问频率, 因此访问频率 f requenc ies字段中, 每个分区对该共享虚拟内存页 面只有 1个访问频率值。 Fr equenc i es字段对于每个分区都有 1个子字段来进行 描述;
其中,一个虚拟内存页面的被处理器核集合的访问频率的计算, 可以是采 用老化机制,访问频率是进程在各阶段对共享虚拟内存页面的访问频率的加权 和, 给新阶段比较大的权重, 给旧阶段比较小的权重, 这样得出的访问频率可 以更好的捕捉进程对共享虚拟内存页面最近的访问特性。
所述步骤 201中所述第一进程获取第一共享虚拟内存页面被每个片上内存 分区中处理器核集合的访问频率可以通过查询所述页目录表获取所述第一共 享虚拟内存页面被每个片上内存分区中处理器核集合的访问频率;
因为通过所述页目录表来维护所述多个进程间共享的虚拟内存空间的共 享虚拟内存页面和片上内存物理页面之间的对应关系,当所述第一共享虚拟内
存页面对应的数据移出至所述第二片上内存分区中,就需要更新所述第一共享 虚拟内存页面和物理页面的对应关系; 因此, 在步骤 203之后, 还可以包括: 步骤 204 : 所述第一进程将所述第一共享虚拟内存页面对应的物理页面更 因为片上内存空间有限,本发明实施例需要尽量将访问频率高的共享虚拟 页面的数据存放到片上内存中的物理页面中, 当片上内存存满时,如果有新访 问的共享虚拟内存页面,需要将片上内存中访问频率低的物理页面移出片上内 存,同时将所述页目录表中移出访问频率低的物理页面对应的共享虚拟内存页
片上内存分区中的处理器核集合的访问频率,即每个片上内存中的处理器核集 合的历史访问频率; 和所述页目录表相似,针对一个应用程序设置一个页目录 历史表用于维护与该应用程序对应的页目录表中被移出的共享虚拟内存页面 等信息;因本发明实施例是以同属于一个应用程序的多个进程间共享虚拟内存 空间为例, 所述页目录表针对所述共享虚拟内存空间所建立, 因此所述页目录 历史表也是专门用于维护从该页目录表中移出的共享虚拟内存页面以及被移 出的共享虚拟内存页面被所述片上内存的处理器核集合的历史访问频率; 下表 2是对所述页目录历史表进行举例:
虚拟内存页面地址: 共享虚拟内存页面地址; 与前述页目录表项中相应字 段含义相同;
历史访问频率:记录各个分区中的处理器核集合对该共享虚拟内存页面的 历史访问频率;
历史访问频率总和:将历史访问频率字段中各分区的处理器核集合的历史 访问频率值相加所得的总和; 该字段可以体现出页目录历史表中,各共享虚拟 页面的相对重要程度; 历史访问频率总和高的页面相对于频率低的页面来说, 更重要一些。如果在页目录历史表已满的情况下,优先丟弃总历史访问频率低 的页面对应的表项, 这个在后续会有介绍。
因此, 参见附图 3 , 本发明实施例在访问所述共享虚拟内存空间中第二共 享虚拟内存空间时, 如果第二共享虚拟内存空间在所述页目录表中没有查找 到,说明在当前的片上内存中没有与所述第二共享虚拟内存空间对应的物理页 面,在片上内存中放置所述第二共享虚拟内存页面对应数据到片上内存中,也 就是页面放置流程, 可以通过以下步骤实现:
步骤 305: 所述第一进程访问所述共享虚拟内存空间中的第二共享虚拟内 存页面;
步骤 306 : 当众核系统中出现缺页错误时, 所述第一进程在所述页目录表 中查找是否有与所述第二共享虚拟内存页面对应的物理页面; 如果否, 则进入
步骤 307;
在所述众核系统中 ,操作系统为应用程序的进程的运行维护了具有虚拟地 址和物理地址之间的映射关系的进程页表,当进程访问的虚拟页面没有在进程 页表中, 或者当访问为写请求, 而所述进程页表中虚拟页面对应的物理页面只 接收读请求等情况下, 在所述众核系统中会出现缺页错误(pagefaul t ) ; 当 出现 pagef aul t时, 所述第一进程在所述片上内存中存储的页目录表中去查找 是否有与虚拟页面对应的物理页面;
步骤 307:在所述页目录历史表中查找是否有所述第二共享虚拟内存页面; 如果是, 则进入步骤 308 ;
因为在页目录表中只维护当前片上内存中物理页面和共享虚拟内存页面 的对应关系, 因此, 当在所述页目录表中没有查找到所访问的共享虚拟页面, 就可以去查找所述的页目录历史表中是否有;
步骤 308 : 根据所述页目录历史表中记录的共享虚拟页面在所述页目录表 中的时间段内每个片上内存分区的处理器核集合的历史访问频率,获取对所述 第二共享虚拟内存页面历史访问频率最高的片上内存分区中是否有满足预设 规则的目标物理页面; 如果否, 则进入步骤 309b , 如果是, 则进入步骤 309a; 步骤 309a:所述第一进程将所述第二共享虚拟内存页面对应的数据移出至 所述历史访问频率最高的片上内存分区中满足预设规则的目标物理页面;进入 步骤 310;
步骤 309b:按照在所述页目录历史表中所述第二共享虚拟内存页面被每个 片上内存分区的处理器核集合的历史访问频率,从高到低的次序,依次判断所 述处理器核集合所在的片上内存分区中是否有满足预设规则的目标物理页面,
直到获得目标物理页面,将所述第二共享虚拟内存对应的数据移出至所述目标 物理页面中; 进入步骤 31 0;
步骤 310: 将所述页目录历史表中的所述第二共享虚拟内存页面移出至所 述页目录表中;
本发明实施例中在所述页目录历史表中查找到有与所述第二共享虚拟内 存页面相同的共享虚拟内存页面之后, 还包括:
步骤 311 : 更新所述页目录表中的所述第二共享虚拟内存页面和物理页面 的对应关系;
本发明实施例中对访问频率的计算采用的是老化机制,在所述页目录历史 表中的历史访问频率对当前的意义并不大,因此可以一同移出至所述页目录表 中, 也可以移出后不记录在所述页目录表中;
从上述实施例中可以看出在将所述页目录历史表中的共享虚拟内存页面 放置到所述页目录表中过程中,还需要在片上内存中找到物理页面用于存放共 享虚拟页面对应的数据,以最终完成所述页目录表中共享虚拟内存页面和物理 页面之间的对应关系, 具体更新的方式有多种, 本发明实施例提供两个具体的 方式;
方式一, 由所述第一进程来执行更新:
所述第一进程从所述页目录历史表中获取所述第二共享虚拟内存页面在 的历史访问频率;
根据每个片上内存分区的所述处理器核集合的历史访问频率从高到底顺 序,依次在所述片上内存分区中确定是否有满足预设规则的目标物理页面, 直
到获得目标物理页面,将所述第二共享虚拟内存对应数据移出至所述目标物理 页面中;
在所述页目录表中添加所述第二共享虚拟内存页面与所述目标物理页面 的对应关系。
此外,还可以用方式二: 所述同属于应用程序的多个进程中包括维护有所 述共享虚拟内存空间的虚拟页面和物理页面之间对应关系的第二进程;所述第 一进程请求维护有所述共享虚拟内存空间的虚拟页面和物理页面之间对应关 系的第二进程执行更新:
所述第一进程向所述第二进程发送请求,所述请求用于请求所述第二进程 根据每个片上内存分区中所述处理器核集合对所述第二共享虚拟内存页面的 历史访问频率从高到底顺序,依次判断所述处理器核集合所在的片上内存分区 中是否有满足预设规则的目标物理页面, 直到获得目标物理页面,将所述第二 共享虚拟内存对应数据移出至所述目标物理页面中,在所述页目录表中添加所 述第二共享虚拟内存页面与所述目标物理页面的对应关系。
本发明实施例中,在所述页目录历史表中可以只维护从所述页目录表中移 出的共享虚拟内存页面以及该地址对应的共享虚拟内存页面在所述页目录表 中的时间段内,被每个片上分区中的处理器核集合的访问频率, 页目录历史表 中可以不需要维护共享虚拟内存页面和物理页面的对应关系;从片上内存的物 理页面中移出的数据存储到片外内存中新的物理页面中,有专门的进程去维护 共享虚拟内存页面和物理页面的对应关系, 例如, 在分布式内存共享模型 ( Di s tr ibuted Shared Memory Model , DSM ) 下, 由 home进程维护共享虚拟内 存页面和物理页面的对应关系;
其中, 步骤 307中在所述页目录历史表也没有查找是与所述第二共享虚拟 内存页面相同的共享虚拟内存页面则可以直接在运行所述第一进程的处理器 核所在片上内存分区中查找是否有合适物理页面, 因此, 本发明实施例在在所 述页目录历史表也没有查找到所述第二共享虚拟内存页面, 还可以包括: 步骤 312 : 判断运行所述第一进程的处理器核所在的片上内存分区中是否 有满足预设规则的目标物理页面, 如果有, 则进入步骤 316 ; 如果否, 则进入 步骤 31 3;
所述第一进程可以从维护有所述共享虚拟内存空间的虚拟页面和物理页 面之间对应关系的进程请求所述第二共享虚拟内存页面对应的数据;为方便描 述,将维护操作系统中的进程页表的所述共享虚拟内存空间的虚拟地址和物理 地址之间对应关系的进程称为第二进程;所述第二进程和第一进程同属于一个 应用程序;
步骤 31 3 : 所述第一进程由近及远的判断与所述运行所述第一进程的处理 器核所在片上分区临近的片上内存分区中是否有满足所述预设规则的目标物 理页面, 直到查找到满足所述预设规则的目标物理页面, 则进入步骤 316 ; 若 查找完每个片上内存分区均没有满足所述预设规则的物理页面, 则进入步骤 314 ;
其中, 用于确定目标物理页面的预设规则, 用户可以根据需要来设定, 例 如,将物理页面是否是空闲状态作为预设规则, 只要片上内存分区中空闲的物 理页面就是满足预设规则的物理页面;具体的用于判断目标物理页面的规则可 以由用户根据实际需要设定;
本发明实施例中给出了一种用于判断目标物理页面的规则,用于提高查找
目标物理页面的效率, 参见图 4 , 所述片上内存分区中的每个物理页面具有在 所在分区内的槽位号,一个分区中每个物理页面的槽位号可以是在分区中唯一 的, 也可以是重复的, 例如图 4中的每个分区有两个相同的槽位号; 其中黑色 部分是存放在片上内存分区的所述页目录表,白色横框部分为所述页目录历史 表,后续将有详细描述; 将需要查找的共享虚拟内存地址进行计算获得一个索 引值, 其中具体的计算方式可以采用哈希计算, 也可以其他算法, 本发明实施 例不做限定; 在片上内存分区中查找和所述索引值匹配的槽位号, 判断和所述 索引值匹配的槽位号中的物理页面是否是空闲的物理页面,如果是, 则认为是 满足预设规则的目标物理页面;
其中, 具体的匹配关系本发明实施例不做限定, 例如, 可以设定两者相等 就是匹配成功,也可以是一个槽位号对应一个索引值范围, 所述要查找的共享 虚拟内存页面获得的索引值落入到了某个槽位号对应的索引值范围中,就认为 是匹配成功;
因此, 前述步骤中判断满足预设规则的目标物理页面包括:
所述第一进程根据所述第二共享虚拟内存页面获得一个索引值; 所述满足预设规则的物理页面为具有与所述索引值匹配的槽位号的,且空 闲的物理页面。
当采用本发明实施例所提供的通过索引值和槽位号来判断满足所述预设 规则的目标物理页面的情况下, 当步骤 31 1中所述众核系统中所有片上内存分 区中与具有所述索引值匹配的槽位号的物理页面都不是空闲物理页面, 则 进入步骤 314 : 在所述与具有与所述索引值匹配的槽位号的片上内存物理 页面中,选取一个其对应的虚拟共享内存页面的访问频率最 的物理页面作为
目标物理页面; 进入步骤 315 :
在片上内存上没有找到满足预设规则的物理页面 ,也就是说在于所述第二 共享虚拟内存页面的索引值匹配的槽位号上的物理页面都不是空闲的情况下, 需要从片上内存的物理页面中的淘汰,替换为所述第二共享虚拟内存页面对应 的数据, 因此, 在替换之前需要将目标物理页面中的原有的数据移出, 并将所 述页目录表中原本对应的共享虚拟内存页面以及分别被所述片上内存分区中 的处理器核集合访问的频率移出至所述页目录历史表中,因此在步骤 316之前, 还可以包括:
步骤 315 : 将所述目标物理页面的物理地址在所述页目录表中原本对应的 共享虚拟内存页面以及分别被所述片上内存分区中的处理器核集合访问的频 率移出至所述页目录历史表中, 并将所述目标物理页面中原有数据移出;
步骤 316 : 所述第一进程将所述第二共享虚拟内存页面对应的数据移出至 所述目标物理页面中;
步骤 317 : 所述第一进程将在所述页目录表中记录所述第二共享虚拟内存 页面和物理页面的对应关系 ,记录每个片上内存分区中处理器核集合对所述第 二共享虚拟内存页面的访问频率。
本发明实施例中,对共享内存空间中的虚拟页面在片上内存的放置尽量按 照各个片上分区中的处理器核集合对其的访问频率,将其尽量放置到访问频率 高的片上内存分区中, 从而减少在片上网络的访问时延。
参见上述图 1 ,为了提高在所述的页目录表查找虚拟内存页面地址的效率, 本发明实施例还提供一种存放所述页目录表的方式:将所述页目录表按照片上 分区的位置来存储, 例如,将所述页目录表分为和片上内存分区的数量相同数
量的子页目录表, 所述子页目录表中包括多个表项,一个表项记录所述子页目 录表所在的片上内存分区中一个物理页面与该物理页面对应的所述共享虚拟 内存空间的之间的对应关系以及该共享虚拟内存页面分别被所述每个片上内 存分区中的处理器核集合的访问频率; 图 1中黑色部分表示子页目录表, 白色 横框表示存储的页目录历史表。
在此基础上, 步骤 306中所述第一进程在所述页面目录表中查找是否有与 所述第二共享虚拟内存页面对应的物理页面, 可以包括:
所述第一进程在运行所述第一进程的处理器核所在片上分区中的子页目 录表中查找所述第二共享虚拟内存页面,当在所述第一进程所在的片上分区中 的子页目录中没有查找到所述第二共享虚拟内存页面, 则按照由近及远的原 则,在所述众核系统中的其余片上内存分区中的子页目录表中查找所述第二共 享虚拟内存页面,直到查找到与所述第二共享虚拟内存页面相同的共享虚拟内 存页面或则已经查询了所述众核系统中的所有片上内存分区上的子页目录分 区。
而如果片上内存的页面放置时,按照本发明实施例所提供的方法查找满足 预设规则的槽位, 也就是按照共享虚拟页面地址的索引值去确定槽位的方式, 那么在查找页目录表时, 每个表项中物理页面的槽位号作为所在表项的索引 值;所述第一进程在片上分区中的所述页目录表中查找与所述第二共享虚拟内 存页面相同的共享虚拟内存页面, 可以包括:
所述第一进程根据所述第二共享虚拟内存页面计算获得一个索引值; 根据所述表项的索引值,在所查找的所述页目录表中确定具有和所述获得 索引值匹配表项;判断所述匹配的表项中的共享虚拟内存页面与所述第二共享
虚拟内存页面是否相同。
在具体实现中, 因为片上内存分区中的每个物理页面有一个槽位号, 那么 在子页目录表中, 一个表项可以对应该表项中物理页面的槽位号,将槽位号作 为了页目录表项的索引值。
进一步, 也可以对所述页目录历史表划分为和片上内存分区数量相同的 子页目录历史表, 同样参见图 4 , 可以将每个子页目录历史^文入在片上内存 的分区上, 如附图 4中白色横框部分为子页目录历史表, 而将子页目录 ^文入 到片上内存中, 如附图 4中的黑色部分, 以此减少查询时间, 当然, 也可以将 所述页目录表和所述页目录历史表放入到片外内存中,本发明实施例对此不作 限定;
所述每个片上内存分区中存储的子页目录历史表中存储有从所述片上内 存分区的子页目录表中移出的共享虚拟内存页面,以及所述被移出的共享虚拟 内存页面在该子页目录表中的时间段内分别被每个片上内存分区中的处理器 核集合访问的历史访问频率;
在此基础上, 上述步骤 307中在所述页目录历史表中查找是否有所述第二 共享虚拟内存页面, 可以包括:
所述第一进程在运行所述第一进程的处理器核所在的片上内存分区中的 子页目录历史表中查找是否有所述第二共享虚拟内存页面;
当在所述第一进程在运行所述第一进程的处理器核所在的片上内存分区 中的子历史页目录中没有查找到所述第二共享虚拟内存页面,则按照由近及远 的原则,在所述众核系统中的其余片上内存分区中的子页目录历史表中查找所 述第二共享虚拟内存页面,直到查找到所述第二共享虚拟内存页面或者已经查
询了所述众核系统中的所有片上内存分区上的子页目录历史表。
在具体实现中,所述的页目录历史表的存储空间是有限的,当空间不够时, 需要将所述页目录历史表中的一些表项丟弃,本发明实施例提供另一种丟弃方 式:所述页目录历史表中还记录有共享虚拟内存页面在所述页目录表中的时间 段内被每个所述片上内存分区的处理器核集合访问的频率的总和,在所述页目 录历史表剩余存储空间小于第二预设阈值时,所述第一进程将所述页目录历史 表中的每个共享虚拟内存页面对应的所述频率总和从低到高的顺序,丟弃所述 频率总和最低的预设数量的共享虚拟内存页面信息,所述共享虚拟内存页面信 息包括共享虚拟内存页面,以及该共享虚拟内存页面所述片上内存的时间段内 分别被每个所述片上内存分区中的处理器核集合访问的频率信息和所述频率 的总和。
当然,在符合本发明实施例所提供的丟弃方式的精神下,也可以根据实际 情况由用户来设定。
本发明实施例通过将众核系统中的片上内存进行分区,根据处理器核对片 上内存页面的访问频率对页面数据进行放置,尽量减少因片上网络对片上访问 时延的影响。
参见图 5 , 本发明实施例提供一种数据迁移装置 50 , 设置于众核系统中, 所述众核系统包括具有多个处理器核的处理器, 并配置有分布式片上内存, 所 述分布式片上内存被划分为多个片上内存分区,根据就近原则,将多个处理器 核在所述多个片上内存分区中进行分配 ,所述众核系统中运行有多个属于同一 应用的进程, 所述进程间所述片上内存中拥有一段共享虚拟内存空间, 所述数 据迁移装置集成于所述处理器中, 所述数据迁移装置中运行有第一进程, 所述
第一进程为所述同属于一个应用程序中的多个进程中任一进程;所述数据迁移 装置包括:
访问频率获取单元 501 , 用于获取第一共享虚拟内存页面被每个片上内存 分区中处理器核集合的访问频率;所述第一共享虚拟内存页面为所述共享虚拟 内存空间中任一共享虚拟内存页面;所述处理器核集合的访问频率为归属于一 个片上内存分区中所有处理器核访问次数的总和;
迁移判断单元 502 , 用于判断所述第一共享虚拟内存页面被第二片上内存 分区中处理器核集合的访问频率比被所述第一共享虚拟内存页面对应的物理 页面所在的第一片上内存分区中的处理器核集合的访问频率是否高出第一预 设阈值;
数据迁移单元 503 , 用于当所述迁移判断单元 502的判断结果为是时,将所 述第一共享虚拟内存页面对应的物理页面中的数据移出至所述第二片上内存 分区中。
本发明实施例中通过将众核系统中的片上内存进行分区,所提供的数据迁 移装置根据将同属于一个应用程序的多个进程间共享的虚拟内存空间中的虚 拟内存页面被每个片上分区中的处理器核集合的访问频率,将虚拟内存页面对 应的数据移出至访问频率高的处理器核集合所在的片上内存分区,在后续对该 虚拟内存页面访问时, 减少了因跨分区访问而造成的时延。
进一步,所述的众核系统中将片上内存分区中针对同属于一个应用程序的 多个进程设置对应的页目录表,所述的页目录表中记录有所述片上内存中物理 页面与属于所述共享虚拟内存空间中的共享虚拟内存页面之间的对应关系,及 该共享虚拟内存页面被每个片上内存分区中的处理器核集合的访问频率;
所述访问频率 501获取单元, 具体用于通过查询所述页目录表获取所述第 一共享虚拟内存页面被每个片上内存分区中处理器核集合的访问频率;
所述数据迁移装置还包括:
页目录更新单元 504 , 用于在将所述第一共享虚拟内存页面对应的物理页 面中的数据移出至所述第二片上内存分区中之后 ,将所述第一共享虚拟内存页 面对应的物理页面更新为所述第二片上内存分区中用于存储所述移出数据的 物理页面。
通过设置页目录表来维护片上内存中物理页面和共享虚拟页面的对应关 系, 在片上内存中进行数据迁移后, 将所述页目录表进行更新。 于存储从所述页目录表中移出的共享虚拟内存页面,以及该共享虚拟内存页面 在所述页目录表中的时间段内分别被每个片上内存分区中的处理器核集合的 历史访问频率, 所述数据迁移装置 50, 还包括:
访问单元 505 , 用于访问所述共享虚拟内存空间中的第二共享虚拟内存页 面;
查找单元 506 , 用于当众核系统中出现缺页错误时, 在所述页目录表中查 找是否有与所述第二共享虚拟内存页面对应的物理页面;当在所述页目录表中 没有查找到与所述第二共享虚拟内存页面对应的物理页面,则在所述页目录历 史表中查找是否有所述第二共享虚拟内存页面;
因此, 所述页目录更新单元 504 , 还用于当在所述页目录历史表中查找到 所述第二共享虚拟内存页面,将所述第二共享虚拟内存页面从所述页目录历史 表中移出至所述页目录表中。
进一步,在将页目录历史表中的信息移出至所述页目录表中,之后或者之 前将第二虚拟共享虚拟页面对应的数据迁移到片上内存中,需要选择用于存储 所述对应数据的片上内存物理页面; 因此, 所述数据迁移装置 50还包括: 历史访问频率获取单元 507 , 用于在所述查找单元在所述页目录历史表中 查找到所述第二共享虚拟内存页面之后 ,从所述页目录历史表中获取所述第二 理器核集合的历史访问频率;
共享虚拟内存页面的历史访问频率从高到低的顺序,依次在所述片上内存分区 中确定是否有满足预设规则的目标物理页面, 直到获得目标物理页面; 所述数据迁移单元 ,还用于将所述第二共享虚拟内存页面对应的数据移出 至所述目标物理页面中;
所述页目录更新单元,还用于在所述页目录表中添加与所述第二共享虚拟 内存页面对应的目标物理页面。
对于页面选择和数据迁移, 本发明实施例还提供另一种方式,在所述同属 于应用程序的多个进程中包括维护有所述共享虚拟内存空间的虚拟页面和物 理页面之间对应关系的第二进程; 在进行页面选择和数据迁移, 可以请求该进 行来进行, 因此, 所述装置还包括:
指令单元 509 ,用于在所述查找单元 506在在所述页目录历史表中查找到所 述第二共享虚拟内存页面之后, 向所述第二进程发送请求, 所述请求用于请求 所述第二进程根据所述第二共享虚拟内存页面在片上内存时间段内被每个片 上内存分区的所述处理核集合访问的历史访问频率从高到低的顺序 ,依次在所
述片上内存分区中确定是否有满足预设规则的目标物理页面,直到获得目标物 理页面,将所述第二共享虚拟内存对应的数据移出至所述目标物理页面中; 在 所述页目录表中添加与所述第二共享虚拟内存页面对应的所述目标物理页面。
本发明实施例中, 如果所述查找单元 506在所述页目录历史表中没有查找 到所述第二共享虚拟内存页面, 则所述数据迁移装置,
所述页面选择单元 508 ,用于当所述查找单元 506在所述页目录历史表中没 有查找到所述第二共享虚拟内存页面,则判断所述数据迁移装置所在的片上内 存分区是否有满足预设规则的目标物理页面;
如果有, 通知所述数据迁移单元 503将所述第二共享虚拟内存页面对应的 数据移出到所述目标物理页面中;
如果否,则由近及远的判断所述数据迁移装置所在的片上内存分区临近的 片上内存分区中是否有满足预设规则的目标物理页面,直到查找到满足所述预 设规则的目标物理页面后, 通知所述数据迁移单元 503将所述第二共享虚拟内 存页面对应的数据移出到所述目标物理页面中;
所述页目录更新单元 504 , 还用于将所述第二共享虚拟内存页面与所述目 标物理页面的对应关系放入所述页目录表中,在所述页目录表中记录所述第二 共享虚拟内存页面被每个片上内存分区中的处理器核集合的访问频率。
本发明实施例中,对查找的具体实现给出了一种实现方式, 所述片上内存 分区中的每个物理页面具有在分区内的槽位号;所述满足预设规则的物理页面 包括: 满足预设规则的物理页面包括: 所述数据迁移装置根据所述第二共享虚拟页面地址获得索引值;
所述满足预设规则的物理页面为具有与所述索引值匹配的槽位号的,且空 闲的物理页面。
在此基础上, 所述页面选择单元 508还用于, 当所述众核系统中所有片上 内存分区中与具有与所述索引值匹配槽位号的物理页面都不是空闲物理页面, 在所述与具有与所述索引值匹配的槽位号的物理页面中,选取一个其对应的虚 拟共享内存页面的访问频率最低的物理页面作为目标物理页面;
所述数据迁移单元 503 , 还用于在将所述第二共享虚拟内存页面对应的数 据移出至所述目标物理页面中之前,将所述目标物理页面的物理地址在所述页 目录表中原本对应的共享虚拟内存页面以及分别被所述片上内存分区中的处 理器核集合访问的频率移出至所述页目录历史表中 ,并将所述目标物理页面中 原有数据移出。
本发明实施例所提供的页目录表可以是由个片上内存分区中存储的子页 目录表组成, 所述子页目录表中包括多个表项,一个表项记录所述子页目录表 所在的片上内存分区中一个物理页面与该物理页面对应的所述共享虚拟内存 空间的共享虚拟内存页面之间的对应关系以及该共享虚拟内存页面分别被所 述每个片上内存分区中的处理器核集合的访问频率; 因此:
本发明实施例中所述查找单元 506在所述页目录表中查找是否有与所述第 二共享虚拟内存页面对应的物理页面, 可以包括包括:
在所述数据迁移装置所在片上分区中的子页目录表中查找所述第二共享 虚拟内存页面,当在所述数据迁移装置所在的片上分区中的子页目录中没有查 找到所述第二共享虚拟内存页面, 则按照由近及远的原则,在所述众核系统中 的其余片上内存分区中的子页目录表中查找所述第二共享虚拟内存页面,直到
查找到所述第二共享虚拟内存页面或则已经查询了所述众核系统中的所有片 上内存分区上的子页目录分区。
进一步, 本发明实施例中对所述页目录表给了一种具体实现方式, 例如: 所述页目录表包括多个表项,一个表项记录所述片上内存中一个物理页面与该 物理页面对应的所述共享虚拟内存空间的共享虚拟内存页面之间的对应关系 以及该共享虚拟内存页面分别被所述每个片上内存分区中的处理器核集合的 访问频率; 所述页目录表中每个表项中物理页面的槽位号作为表项的索引值; 因此,在所述查找单元具体查找查找所述第二共享虚拟内存页面, 可以包 括:
根据所述第二共享虚拟内存页面地址计算获得一个索引值;
根据所述表项的索引值,在所述页目录表中确定具有和所述获得的索引值 匹配的表项;判断所述匹配的表项中的共享虚拟内存页面与所述第二共享虚拟 内存页面是否相同。
进一步, 本发明实施例还给出了对页目录历史表存储空间不够的情况下, 如何处理的一种实现方式:根据所述页目录历史表中的共享虚拟内存页面的历 史访问频率总和来决定对某些表项进行丟弃, 因此:
所述数据迁移装置, 还可以包括:
表项丟弃单元 510 , 用于在所述页目录历史表剩余存储空间小于第二预设 阈值时,将所述页目录历史表中的每个共享虚拟内存页面对应的所述频率总和 从低到高的顺序, 丟弃所述频率总和最低的预设数量的共享虚拟内存页面信 息, 所述共享虚拟内存页面信息包括共享虚拟内存页面, 以及该共享虚拟内存 页面被每个所述片上内存分区中的处理器核集合的历史访问频率和所述历史
访问频率的总和。 本实施例的装置可以用于执行前述方法实施例的方法,其实现原理和技术 效果类似, 此处不再贅述。
参见图 6 , 本发明实施例还提供一种处理器 60 , 应用于众核系统中, 所述 众核系统中包括所述处理器, 所述处理器包括多个处理器核, 并配置有分布式 片上内存, 所述处理器中运行有多个属于同一应用程序的进程, 所述进程间在 片上内存中拥有一段共享虚拟内存空间 ,所述分布式片上内存被划分为多个片 上内存分区,根据就近原则, 将多个处理器核在所述多个片上内存分区中进行 分配, 所述处理器包括: 处理器核 601 ,存储器 602 , 通信接口 603 , 总线 604 ; 所述处理器核 601中运行有第一进程,所述第一进程为所述同属于一个应用程 序中的多个进程中任一进程;
所述处理器核 601、 通信接口 603、 存储器 602通过所述总线 604相互的 通信; 所述通信接口 603 , 用于接收和发送数据; 所述存储器 602用于存储程序; 所述处理器核 601用于执行所述存储器中的所述程序,执行前述本发明 实施例中的任一方法。 本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可 以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于一计算机可读取存 储介质中, 该程序在执行时, 执行包括上述方法实施例的步骤; 而前述的存储 介质包括: R0M、 RAM, 磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。 最后应说明的是: 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案, 而非对其限 制; 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明, 本领域的普通技术人员 应当理解: 其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改, 或者对其
中部分技术特征进行等同替换; 而这些修改或者替换, 并不使相应技术方案的 本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (16)
- 权 利 要 求1、 一种数据迁移方法, 其特征在于, 应用于众核系统中, 所述众核系统 中包括具有多个处理器核的处理器, 并配置有分布式片上内存, 所述分布式片 上内存被划分为多个片上内存分区,根据就近原则,将多个处理器核在所述多 个片上内存分区中进行分配,所述众核系统中运行有多个属于同一应用程序的 进程, 所述进程间在所述片上内存中拥有一段共享虚拟内存空间, 所述方法包 括: 第一进程获取第一共享虚拟内存页面被每个片上内存分区中处理器核集 合的访问频率;所述第一进程为所述同属于一个应用程序中的多个进程中任一 进程;所述第一共享虚拟内存页面为所述第一共享虚拟内存空间中任一共享虚 拟内存页面;所述处理器核集合的访问频率为归属于一个片上内存分区中所有 处理器核访问次数的总和; 所述第一进程判断所述第一共享虚拟内存页面被第二片上内存分区中处 理器核集合的访问频率比被所述第一共享虚拟内存页面对应的物理页面所在 的第一片上内存分区中的处理器核集合的访问频率高出第一预设阈值; 则所述第一进程将所述第一共享虚拟内存页面对应的所述片上内存的物 理页面中的数据移出至所述第二片上内存分区中。
- 2、 根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 所述的众核系统中将片上内 存分区中针对同属于一个应用程序的多个进程设置对应的页目录表,所述的页 目录表中记录有所述片上内存中物理页面与属于所述共享虚拟内存空间中的 共享虚拟内存页面之间的对应关系,及该共享虚拟内存页面被每个片上内存分 区中的处理器核集合的访问频率; 所述第一进程获取第一共享虚拟内存页面被每个片上内存分区中处理器 核集合的访问频率, 包括: 所述第一进程通过查询所述页目录表获取所述第一共享虚拟内存页面被 每个片上内存分区中处理器核集合的访问频率; 在所述第一进程将所述第一共享虚拟内存页面对应的物理页面中的数据 移出至所述第二片上内存分区中之后, 还包括:所述第一进程将所述第一共享虚拟内存页面对应的物理页面更新为所述
- 3、 根据权利要求 2所述的方法, 其特征在于, 所述众核系统中还存储有对 应所述页目录表的页目录历史表,用于存储从所述页目录表中移出的共享虚拟 片上内存分区中的处理器核集合的历史访问频率, 所述方法还包括: 所述第一进程访问所述共享虚拟内存空间中的第二共享虚拟内存页面; 当众核系统中出现缺页错误时,所述第一进程在所述页目录表中查找是否 有与所述第二共享虚拟内存页面对应的物理页面; 当在所述页目录表中没有查找到与所述第二共享虚拟内存页面对应的物 理页面, 则在所述页目录历史表中查找是否有所述第二共享虚拟内存页面; 当在所述页目录历史表中查找到所述第二共享虚拟内存页面,将所述第二 共享虚拟内存页面从所述页目录历史表中移出至所述页目录表中。 4、 根据权利要求 3所述的方法, 其特征在于, 当在所述页目录历史表中查 找到所述第二共享虚拟内存页面之后, 还包括: 所述第一进程从所述页目录历史表中获取所述第二共享虚拟内存页面在 片上内存时间段内分别被每个所述片上内存分区中的处理器核集合的历史访 问频率;区的所述处理核集合访问的历史访问频率从高到低的顺序,依次在所述片上内 存分区中确定是否有满足预设规则的目标物理页面, 直到获得目标物理页面, 将所述第二共享 在所述页目录表中添加与所述第二共享虚拟内存页面对应的目标物理页
- 5、 根据权利要求 3所述的方法, 其特征在于, 所述同属于应用程序的多个 进程中包括维护有所述共享虚拟内存空间的虚拟页面和物理页面之间对应关 系的第二进程;当在所述页目录历史表中查找到所述第二共享虚拟内存页面之 后, 还包括: 所述第一进程向所述第二进程发送请求,所述请求用于请求所述第二进程 所述处理核集合访问的历史访问频率从高到低的顺序,依次在所述片上内存分 区中确定是否有满足预设规则的目标物理页面, 直到获得目标物理页面,将所 述第二共享虚拟内存对应的数据移出至所述目标物理页面中;在所述页目录表 中添加与所述第二共享虚拟内存页面对应的所述目标物理页面。 6、 根据权利要求 3所述的方法, 其特征在于:当在所述页目录历史表中没有查找到所述第二共享虚拟内存页面, 则判断运 行所述第一进程的处理器核所在的片上内存分区是否有满足预设规则的目标物 理页面;如果有, 所述第一进程将所述第二共享虚拟内存页面对应的数据移出到所述 目标物理页面中;如果否 , 则由近及远的判断所述运行所述第一进程的处理器核所在的片上内 存分区临近的片上内存分区中是否有满足预设规则的目标物理页面, 直到查找到 满足所述预设规则的目标物理页面; 将所述第二共享虚拟内存页面对应的数据移 出至所述目标物理页面中; 所述第一进程将所述第二共享虚拟内存页面与所述目标物理页面的对应 关系放入所述页目录表中。 , 在所述页目录表中记录所述第二共享虚拟内存页 面被每个片上内存分区中的处理器核集合的访问频率。
- 7、 根据权利要求 4-6任一所述的方法, 其特征在于, 所述片上内存分区中 的每个物理页面具有在分区内的槽位号;所述方法中满足预设规则的物理页面 包括: 所述第一进程根据所述第二共享虚拟页面地址获得索引值; 所述满足预设规则的物理页面为具有与所述索引值匹配的槽位号的,且空 闲的物理页面。 8、 根据权利要求 7所述的方法, 其特征在于, 当所述众核系统中所有片上 内存分区中与具有与所述索引值匹配槽位号的物理页面都不是空闲物理页面, 在所述与具有与所述索引值匹配的槽位号的物理页面中,选取一个其对应的虚 拟共享内存页面的访问频率最低的物理页面作为目标物理页面; 所述将所述第二共享虚拟内存页面对应的数据移出至所述目标物理页面 中之前, 还包括: 将所述目标物理页面的物理地址在所述页目录表中原本对应的共享虚拟 内存页面以及分别被所述片上内存分区中的处理器核集合访问的频率移出至 所述页目录历史表中, 并将所述目标物理页面中原有数据移出。
- 9、 根据权利要求 3所述的方法, 其特征在于, 所述页目录表由每个片上内 存分区中存储的子页目录表组成, 所述子页目录表中包括多个表项,一个表项 记录所述子页目录表所在的片上内存分区中一个物理页面与该物理页面对应 的所述共享虚拟内存空间的共享虚拟内存页面之间的对应关系以及该共享虚所述第一进程在所述页目录表中查找是否有与所述第二共享虚拟内存页 面对应的物理页面, 包括: 所述第一进程在运行所述第一进程的处理器核所在片上分区中的子页目 录表中查找所述第二共享虚拟内存页面,当在所述第一进程所在的片上分区中 的子页目录表中没有查找到所述第二共享虚拟内存页面,则按照由近及远的原 则,在所述众核系统中的其余片上内存分区中的子页目录表中查找所述第二共 享虚拟内存页面,直到查找到所述第二共享虚拟内存页面或则已经查询了所述 众核系统中的所有片上内存分区上的子页目录分区。10、 根据权利要求 7所述的方法, 其特征在于, 所述页目录表包括多个表 项 ,一个表项记录所述片上内存中一个物理页面与该物理页面对应的所述共享 虚拟内存空间的共享虚拟内存页面之间的对应关系以及该共享虚拟内存页面 分别被所述每个片上内存分区中的处理器核集合的访问频率;所述页目录表中 每个表项中物理页面的槽位号作为表项的索引值;所述第一进程在所述页目录 表中查找所述第二共享虚拟内存页面, 包括:所述第一进程根据所述第二共享虚拟内存页面地址计算获得一个索引值; 根据所述表项的索引值,在所述页目录表中确定具有和所述获得的索引值 匹配的表项;判断所述匹配的表项中的共享虚拟内存页面与所述第二共享虚拟 内存页面是否相同。 11、 根据权利要求 9或 1 0所述方法, 其特征在于, 所述页目录历史表由存 上内存分区中存储的子页目录历史表中存储有从所述片上内存分区的子页目 录表中移出的共享虚拟内存页面,以及所述被移出的共享虚拟内存页面在所述 子页目录表中的时间段内分别被每个片上内存分区中的处理器核集合访问的 历史访问频率;当在所述页目录表中没有查找到与所述第二共享虚拟内存页面对应的物 理页面, 则在所述页目录历史表中查找是否有所述第二共享虚拟内存页面, 包 括:当在所述页目录表中没有查找到与所述第二共享虚拟内存页面对应的物 理页面, 所述第一进程在运行所述第一进程的处理器核所在的片上内存分区中 的子页目录历史表中查找是否有所述第二共享虚拟内存页面;当在所述第一进程在运行所述第一进程的处理器核所在的片上内存分区 中的子历史页目录中没有查找到所述第二共享虚拟内存页面, 则按照由近及远 的原则,在所述众核系统中的其余片上内存分区中的子页目录历史表中查找所 述第二共享虚拟内存页面, 直到查找到所述第二共享虚拟内存页面或者已经查
- 12、 根据权利要求 3-6任一或 9所述方法, 其特征在于, 所述页目录历史表 中还记录有共享虚拟内存页面在所述页目录表中的时间段内被每个所述片上 内存分区的处理器核集合访问的频率的总和, 所述方法还包括:在所述页目录历史表剩余存储空间小于第二预设阈值时,所述第一进程将 所述页目录历史表中的每个共享虚拟内存页面对应的所述频率总和从低到高 的顺序,丟弃所述频率总和最低的预设数量的共享虚拟内存页面信息, 所述共 享虚拟内存页面信息包括共享虚拟内存页面,以及该共享虚拟内存页面被每个 所述片上内存分区中的处理器核集合的历史访问频率和所述历史访问频率的 总和。
- 1 3、 一种数据迁移装置, 其特征在于, 设置于众核系统中, 所述众核系统 包括具有多个处理器核的处理器, 并配置有分布式片上内存, 所述分布式片上 内存被划分为多个片上内存分区,根据就近原则,将多个处理器核在所述多个 片上内存分区中进行分配, 所述众核系统中运行有多个属于同一应用的进程, 所述进程间在所述片上内存中拥有一段共享虚拟内存空间,所述数据迁移装置 集成于所述处理器中, 所述数据迁移装置中运行有第一进程, 所述第一进程为 所述同属于一个应用程序中的多个进程中任一进程; 所述数据迁移装置包括: 访问频率获取单元,用于获取第一共享虚拟内存页面被每个片上内存分区 中处理器核集合的访问频率;所述第一共享虚拟内存页面为所述共享虚拟内存 空间中任一共享虚拟内存页面;所述处理器核集合的访问频率为归属于一个片 上内存分区中所有处理器核访问次数的总和;迁移判断单元,用于判断所述第一共享虚拟内存页面被第二片上内存分区 中处理器核集合的访问频率比被所述第一共享虚拟内存页面对应的物理页面 所在的第一片上内存分区中的处理器核集合的访问频率是否高出第一预设阈 值;数据迁移单元, 用于当所述迁移判断单元的判断结果为是时,将所述第一 共享虚拟内存页面对应的物理页面中的数据移出至所述第二片上内存分区中。
- 14、 根据权利要求 1 3所述的装置, 其特征在于, 所述的众核系统中将片上 内存分区中针对同属于一个应用程序的多个进程设置对应的页目录表,所述的 页目录表中记录有所述片上内存中物理页面与属于所述共享虚拟内存空间中 的共享虚拟内存页面之间的对应关系,及该共享虚拟内存页面被每个片上内存 分区中的处理器核集合的访问频率;所述访问频率获取单元,具体用于通过查询所述页目录表获取所述第一共 享虚拟内存页面被每个片上内存分区中处理器核集合的访问频率;所述装置还包括: 页目录更新单元, 用于在将所述第一共享虚拟内存页面 对应的物理页面中的数据移出至所述第二片上内存分区中之后,将所述第一共 享虚拟内存页面对应的物理页面更新为所述第二片上内存分区中用于存储所 述移出数据的物理页面。
- 15、 根据权利要求 14所述的装置, 其特征在于, 所述众核系统中还存储有 对应所述页目录表的页目录历史表,用于存储从所述页目录表中移出的共享虚 个片上内存中的处理器核集合的历史访问频率, 所述数据迁移装置, 还包括: 访问单元, 用于访问所述共享虚拟内存空间中的第二共享虚拟内存页面; 查找单元, 用于当众核系统中出现缺页错误时,在所述页目录表中查找是 否有与所述第二共享虚拟内存页面对应的物理页面;当在所述页目录表中没有 查找到与所述第二共享虚拟内存页面对应的物理页面,则在所述页目录历史表 中查找是否有所述第二共享虚拟内存页面;所述页目录更新单元,还用于当在所述页目录历史表中查找到所述第二共 享虚拟内存页面,将所述第二共享虚拟内存页面从所述页目录历史表中移出至 所述页目录表中。16、根据权利要求 15所述的装置,其特征在于,所述数据迁移装置还包括: 历史访问频率获取单元,用于在所述查找单元在所述页目录历史表中查找 到所述第二共享虚拟内存页面之后,从所述页目录历史表中获取所述第二共享 核集合的历史访问频率; 页面选择单元,用于根据所述历史访问频率获取单元所获取的第二共享虚 拟内存页面的历史访问频率从高到低的顺序,依次在所述片上内存分区中确定 是否有满足预设规则的目标物理页面, 直到获得目标物理页面; 所述数据迁移单元 ,还用于将所述第二共享虚拟内存页面对应的数据移出 至所述目标物理页面中;所述页目录更新单元,还用于在所述页目录表中添加与所述第二共享虚拟 内存页面对应的目标物理页面。
- 17、 根据权利要求 15所述的装置, 其特征在于, 所述同属于应用程序的多 个进程中包括维护有所述共享虚拟内存空间的虚拟页面和物理页面之间对应 关系的第二进程; 所述装置还包括:指令单元,用于在所述查找单元在在所述页目录历史表中查找到所述第二 共享虚拟内存页面之后, 向所述第二进程发送请求, 所述请求用于请求所述第 分区的所述处理核集合访问的历史访问频率从高到低的顺序,依次在所述片上 内存分区中确定是否有满足预设规则的目标物理页面, 直到获得目标物理页 面,将所述第二共享虚拟内存对应的数据移出至所述目标物理页面中; 在所述 页目录表中添加与所述第二共享虚拟内存页面对应的所述目标物理页面。
- 18、 根据权利要求 15所述的装置, 其特征在于, 所述装置还包括: 页面选择单元, 用于当所述查找单元在所述页目录历史表中没有查找到所述 第二共享虚拟内存页面, 则判断所述数据迁移装置所在的片上内存分区是否有满 足预设规则的目标物理页面; 如果有,通知所述数据迁移单元将所述第二共享虚拟内存页面对应的数据 移出到所述目标物理页面中;如果否,则由近及远的判断所述数据迁移装置所在的片上内存分区临近的 片上内存分区中是否有满足预设规则的目标物理页面,直到查找到满足所述预 设规则的目标物理页面后,通知所述数据迁移单元将所述第二共享虚拟内存页 面对应的数据移出到所述目标物理页面中;所述页目录更新单元,还用于将所述第二共享虚拟内存页面与所述目标物 理页面的对应关系放入所述页目录表中,在所述页目录表中记录所述第二共享 虚拟内存页面被每个片上内存分区中的处理器核集合的访问频率。 19、 根据权利要求 16或 18任一所述的装置, 其特征在于, 所述片上内存分 区中的每个物理页面具有在分区内的槽位号;所述满足预设规则的物理页面包 括: 满足预设规则的物理页面包括: 所述数据迁移装置根据所述第二共享虚拟页面地址获得索引值;所述满足预设规则的物理页面为具有与所述索引值匹配的槽位号的,且空 闲的物理页面。
- 20、根据权利要求 19所述的装置,其特征在于,所述页面选择单元还用于, 当所述众核系统中所有片上内存分区中与具有与所述索引值匹配槽位号的物 理页面都不是空闲物理页面,在所述与具有与所述索引值匹配的槽位号的物理 页面中,选取一个其对应的虚拟共享内存页面的访问频率最 的物理页面作为 目标物理页面; 所述数据迁移单元,还用于在将所述第二共享虚拟内存页面对应的数据移 出至所述目标物理页面中之前,将所述目标物理页面的物理地址在所述页目录 表中原本对应的共享虚拟内存页面以及分别被所述片上内存分区中的处理器 核集合访问的频率移出至所述页目录历史表中,并将所述目标物理页面中原有 数据移出。
- 21、 根据权利要求 15所述的装置, 其特征在于, 所述页目录表由每个片上 内存分区中存储的子页目录表组成, 所述子页目录表中包括多个表项, 一个表 项记录所述子页目录表所在的片上内存分区中一个物理页面与该物理页面对 应的所述共享虚拟内存空间的共享虚拟内存页面之间的对应关系以及该共享 虚拟内存页面分别被所述每个片上内存分区中的处理器核集合的访问频率; 所述查找单元在所述页目录表中查找是否有与所述第二共享虚拟内存页 面对应的物理页面, 包括:在所述数据迁移装置所在片上分区中的子页目录表中查找所述第二共享 虚拟内存页面,当在所述数据迁移装置所在的片上分区中的子页目录中没有查 找到所述第二共享虚拟内存页面, 则按照由近及远的原则,在所述众核系统中 的其余片上内存分区中的子页目录表中查找所述第二共享虚拟内存页面,直到 查找到所述第二共享虚拟内存页面或则已经查询了所述众核系统中的所有片 上内存分区上的子页目录分区。22、 根据权利要求 19所述的装置, 其特征在于, 所述页目录表包括多个表 项 ,一个表项记录所述片上内存中一个物理页面与该物理页面对应的所述共享 虚拟内存空间的共享虚拟内存页面之间的对应关系以及该共享虚拟内存页面 分别被所述每个片上内存分区中的处理器核集合的访问频率;所述页目录表中 每个表项中物理页面的槽位号作为表项的索引值;所述查找单元在所述页目录表中查找所述第二共享虚拟内存页面,具体包 括:根据所述第二共享虚拟内存页面地址计算获得一个索引值;根据所述表项的索引值,在所述页目录表中确定具有和所述获得的索引值 匹配的表项;判断所述匹配的表项中的共享虚拟内存页面与所述第二共享虚拟 内存页面是否相同。
- 23、 根据权利要求 15-18任一或 21所述装置, 其特征在于, 所述页目录历 史表中还记录有共享虚拟内存页面在所述页目录表中的时间段内被每个所述 片上内存分区的处理器核集合访问的频率的总和, 装置还包括:表项丟弃单元,用于在所述页目录历史表剩余存储空间小于第二预设阈值 时,将所述页目录历史表中的每个共享虚拟内存页面对应的所述频率总和从低 到高的顺序,丟弃所述频率总和最低的预设数量的共享虚拟内存页面信息, 所 述共享虚拟内存页面信息包括共享虚拟内存页面,以及该共享虚拟内存页面被 每个所述片上内存分区中的处理器核集合的历史访问频率和所述历史访问频 率的总和。
- 24、 一种处理器, 其特征在于, 应用于众核系统中, 所述众核系统中包括 所述处理器, 所述处理器包括多个处理器核, 并配置有分布式片上内存, 所述 处理器中运行有多个属于同一应用程序的进程,所述进程间在片上内存中拥有 一段共享虚拟内存空间, 所述分布式片上内存被划分为多个片上内存分区,根 据就近原则,将多个处理器核在所述多个片上内存分区中进行分配, 所述处理 器包括: 处理器核, 存储器, 通信接口, 总线; 所述处理器核中运行有第一进 程, 所述第一进程为所述同属于一个应用程序中的多个进程中任一进程; 所述处理器核、 通信接口、存储器通过所述总线相互的通信; 所述通信接 口, 用于接收和发送数据; 所述存储器用于存储程序;所述处理器核用于执行所述存储器中的所述程序, 执行如权利要求 1 -12任一所述的方法。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/CN2013/091232 WO2015100674A1 (zh) | 2013-12-31 | 2013-12-31 | 数据迁移方法、装置和处理器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104956341A true CN104956341A (zh) | 2015-09-30 |
Family
ID=53493010
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201380002713.5A Pending CN104956341A (zh) | 2013-12-31 | 2013-12-31 | 数据迁移方法、装置和处理器 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20160306741A1 (zh) |
EP (1) | EP3062229A4 (zh) |
CN (1) | CN104956341A (zh) |
WO (1) | WO2015100674A1 (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109901800A (zh) * | 2019-03-14 | 2019-06-18 | 重庆大学 | 一种混合内存系统及其操作方法 |
CN110795213A (zh) * | 2019-12-12 | 2020-02-14 | 东北大学 | 一种虚拟机迁移过程中活跃内存预测迁移方法 |
CN111782559A (zh) * | 2020-07-06 | 2020-10-16 | Oppo广东移动通信有限公司 | 一种页面管理方法、装置及计算机可读存储介质 |
CN115344505A (zh) * | 2022-08-01 | 2022-11-15 | 江苏华存电子科技有限公司 | 一种基于感知分类的内存访问方法 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10606487B2 (en) | 2017-03-17 | 2020-03-31 | International Business Machines Corporation | Partitioned memory with locally aggregated copy pools |
CN107621927B (zh) * | 2017-09-29 | 2020-08-14 | 南京宏海科技有限公司 | 一种基于超融合系统的纵向扩展方法及其装置 |
US11620233B1 (en) * | 2019-09-30 | 2023-04-04 | Amazon Technologies, Inc. | Memory data migration hardware |
US20230033029A1 (en) * | 2021-07-22 | 2023-02-02 | Vmware, Inc. | Optimized memory tiering |
CN116414788A (zh) * | 2021-12-31 | 2023-07-11 | 华为技术有限公司 | 一种数据库系统更新方法及相关装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6766424B1 (en) * | 1999-02-09 | 2004-07-20 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Computer architecture with dynamic sub-page placement |
CN1560745A (zh) * | 2004-02-25 | 2005-01-05 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 基于即态访问信息的动态页迁移方法 |
CN101273332A (zh) * | 2005-09-30 | 2008-09-24 | 英特尔公司 | 使用编译器的线程数据亲和性优化 |
US20130326109A1 (en) * | 2012-05-30 | 2013-12-05 | Avi Kivity | Dynamic optimization of operating system and virtual machine monitor memory management |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0769171A1 (en) * | 1995-05-05 | 1997-04-23 | Silicon Graphics, Inc. | Page migration in a non-uniform memory access (numa) system |
US6347362B1 (en) * | 1998-12-29 | 2002-02-12 | Intel Corporation | Flexible event monitoring counters in multi-node processor systems and process of operating the same |
US7797509B2 (en) * | 2007-01-11 | 2010-09-14 | Netlogic Microsystems, Inc. | Systems and methods for utilizing an extended translation look-aside buffer having a hybrid memory structure |
CN101008923A (zh) * | 2007-01-26 | 2007-08-01 | 浙江大学 | 面向异构多核体系的分段式存储空间管理方法 |
CN102662638B (zh) * | 2012-03-31 | 2014-07-30 | 北京理工大学 | 一种支持帮助线程预取距离参数的阈值边界选取方法 |
CN103077128B (zh) * | 2012-12-29 | 2015-09-23 | 华中科技大学 | 一种多核环境下的共享缓存动态划分方法 |
CN103440225B (zh) * | 2013-08-21 | 2018-04-03 | 复旦大学 | 一种可重构单指令多进程的多核处理器及方法 |
-
2013
- 2013-12-31 EP EP13900674.6A patent/EP3062229A4/en not_active Withdrawn
- 2013-12-31 WO PCT/CN2013/091232 patent/WO2015100674A1/zh active Application Filing
- 2013-12-31 CN CN201380002713.5A patent/CN104956341A/zh active Pending
-
2016
- 2016-06-29 US US15/197,358 patent/US20160306741A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6766424B1 (en) * | 1999-02-09 | 2004-07-20 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Computer architecture with dynamic sub-page placement |
CN1560745A (zh) * | 2004-02-25 | 2005-01-05 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 基于即态访问信息的动态页迁移方法 |
CN101273332A (zh) * | 2005-09-30 | 2008-09-24 | 英特尔公司 | 使用编译器的线程数据亲和性优化 |
US20130326109A1 (en) * | 2012-05-30 | 2013-12-05 | Avi Kivity | Dynamic optimization of operating system and virtual machine monitor memory management |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109901800A (zh) * | 2019-03-14 | 2019-06-18 | 重庆大学 | 一种混合内存系统及其操作方法 |
CN110795213A (zh) * | 2019-12-12 | 2020-02-14 | 东北大学 | 一种虚拟机迁移过程中活跃内存预测迁移方法 |
CN110795213B (zh) * | 2019-12-12 | 2022-06-07 | 东北大学 | 一种虚拟机迁移过程中活跃内存预测迁移方法 |
CN111782559A (zh) * | 2020-07-06 | 2020-10-16 | Oppo广东移动通信有限公司 | 一种页面管理方法、装置及计算机可读存储介质 |
CN115344505A (zh) * | 2022-08-01 | 2022-11-15 | 江苏华存电子科技有限公司 | 一种基于感知分类的内存访问方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3062229A1 (en) | 2016-08-31 |
US20160306741A1 (en) | 2016-10-20 |
EP3062229A4 (en) | 2017-01-25 |
WO2015100674A1 (zh) | 2015-07-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104956341A (zh) | 数据迁移方法、装置和处理器 | |
US7801848B2 (en) | Redistributing a distributed database | |
CN107885758B (zh) | 一种虚拟节点的数据迁移方法和虚拟节点 | |
CN109359095B (zh) | 一种大数据快速读取的dlk方法 | |
CN106294352B (zh) | 一种文件处理方法、装置和文件系统 | |
EP2863310B1 (en) | Data processing method and apparatus, and shared storage device | |
CN107943718B (zh) | 一种清理缓存文件的方法和装置 | |
CN109271355A (zh) | 一种清理日志文件缓存的方法及装置 | |
CN107391600A (zh) | 用于在内存中存取时序数据的方法和装置 | |
CN104794228A (zh) | 一种搜索结果提供方法及装置 | |
CN105683928B (zh) | 用于数据高速缓存策略的方法、服务器和存储器设备 | |
CN109002503A (zh) | 一种元数据读取方法、装置、设备及可读存储介质 | |
CN110716924B (zh) | 删除过期数据的方法和装置 | |
CN106055679A (zh) | 一种多层次缓存感知型索引方法 | |
CN107203623B (zh) | 网络爬虫系统的负载均衡调节方法 | |
CN111159140B (zh) | 数据处理方法、装置、电子设备及存储介质 | |
CN101938516A (zh) | 一种面向用户的动态分配存储资源的方法 | |
US20170270149A1 (en) | Database systems with re-ordered replicas and methods of accessing and backing up databases | |
CN105868023B (zh) | 一种分布式系统中的数据处理方法及计算节点 | |
CN116594562A (zh) | 一种数据处理方法及装置、设备、存储介质 | |
CN115129618A (zh) | 用于优化数据缓存的方法和设备 | |
CN111090653A (zh) | 一种数据缓存方法、装置及相关产品 | |
CN109359100A (zh) | Pb级历史数据和在线数据的实时计算的可视化建模方法 | |
CN115391341A (zh) | 分布式图数据处理系统、方法、装置、设备及存储介质 | |
KR102054068B1 (ko) | 그래프 스트림에 대한 실시간 분산 저장을 위한 분할 방법 및 분할 장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150930 |
|
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |