[发明专利]动态进程/对象范围的存储器关联性调整器

说明书

技术领域

本发明涉及计算系统，更具体地涉及评估和减少多处理器计算系统中的等待时间。

背景技术

计算机技术以非凡的速度不断进步，对处理单元——计算系统的“大脑”——以及存储计算系统处理的数据的存储器二者的性能做出了许多改进。

一般情况下，处理单元(“CPU”)是微处理器或通过执行形成计算机程序的指令序列操作的其他的集成电路。指令通常存储在具有通过唯一存储地址标识的多个存储位置的存储器系统中。存储地址共同限定“存储地址空间”，代表可以通过微处理器存取的存储区域的可寻址范围。

并行处理计算系统通常包括多个节点，其中每个节点包括至少一个CPU，并且多个节点相互连接，以使得计算节点可以在它们之间发送和接收数据，并存取连接到系统中的各个节点的存储器。在具有多个CPU和/或多个节点的计算系统中，非均匀存储存取(“NUMA”)配置可以用于跨多个计算节点上有效地分配主存储器。在典型的NUMA配置中，至少一个CPU、一个或多个CPU高速缓存器和主存储器的一部分(例如，一组动态随机存取(“DRAM”)存储器设备)连接到存储器总线形成节点。典型地，多个节点通过高速互连连接形成NUMA配置。驻留在与CPU相同的节点上的主存储器的部分通常被视为该CPU的“本地存储器”，而驻留在其他节点上的主存储器的部分通常被称为相对于该CPU的“远程存储器”。在具有NUMA配置的计算机系统(“NUMA系统”)中，通过本地CPU高速缓存器或本地存储器的内容满足的CPU的数据存取称为“本地节点”存取。相应地，“远程节点”存取通常是通过存取存储在远程节点上的数据满足的存取。与本地节点存取相比，对远程节点的数据存取与非常高的等待时间相关联。

通常，当进程在NUMA系统中执行时，执行该进程的CPU存取一个或多个存储器位置以检索该进程所需的数据。在NUMA系统中，如果进程配置为用在本地存储器中的操作所需的数据执行节点上的操作，通常进程执行得更快。同样地，如果进程配置为用在远程存储器中的操作所需的数据执行本地节点上的任务，由于与存取该远程节点相关联的增加的等待时间，在NUMA系统中执行的进程可能执行得更慢。此外，在高度分布的NUMA系统(即具有大量相互连接的节点的NUMA系统)中，由于节点和相应的远程节点之间的传输路径长度、在每个相应的远程节点上配置的系统资源、在远程存取时在每个远程节点上执行的进程、在远程存取时也尝试远程存取每个节点的其他进程、和/或其他这样的原因，与远程存取第二远程节点中的第二存储器相关联的等待时间相比，与节点远程存取第一远程节点中的第一存储器相关联的等待时间可能不同。

因此，在分布式系统中，包括例如NUMA系统，不是所有的远程存储器位置对所有的处理器都具有相等的等待时间。就事实而言，特定节点中的每个处理器的物理和虚拟位置将在有效地存取存储器中的不同区域中建立差异，包括在与特定的处理器或节点相关联的高速缓存器之间传送数据。如果尝试协商存储器段上的重大操作的两个处理器相对“远”，那么通过他们共享和存取这些段的操作可能效率非常低。

发明内容

技术问题

因此，继续存在减少现有系统中的存储器存取等待时间的优化共享存储器计算机系统的性能的需要。

解决方案

本发明的实施例提供了一种装置、方法和程序产品来动态优化在多处理器计算系统中的存储器存取。在与本发明一致的一些实施例中，在计算系统的一个或多个处理器的一个或多个进程的执行期间，进行对计算系统的共享存储器中的存储器位置的存储器引用采样，其中收集多个存储器引用，在采样期间收集的每个存储器引用与共享存储器中相应的存储器的位置和等待时间相关联。对采样的存储器引用进行分析，以标识与次优的等待时间相关联的共享存储器中的一个或多个存储器位置的一个或多个段。基于所分析的存储器引用，动态地调整一个或多个标识的段的物理位置、至少一个进程在其上执行的物理处理器和/或与一个或多个标识的段相关联的状态。在一些实施例中，分析采样的存储器引用包括基于检索存储器位置的相应段所需的时间为每个存储器引用评分。

通过以下附图和详细描述，这些和其他的优点将显而易见。

附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分，示出了本发明的实施例，并与上面给出的本发明的一般描述和下面给出的实施例的详细描述一起，用于解释本发明的原理。

附图说明

图1是与本发明的实施例一致的共享存储器计算系统的框图。