计算系统及计算系统进行共享高速缓存分配的方法与流程

本发明的实施例涉及计算机系统；更具体地，涉及计算机系统中的共享高速缓存(shared cache)的管理以平衡性能和功耗。

背景技术：

1、现代计算机系统通常包括由多级(level)高速缓存组成的高速缓存层级结构以提高性能。高速缓存(cache)是小型且快速的存储器单元，充当中央处理单元(cpu)和主存储器之间的中介。高速缓存通常使用静态随机存取存储器(sram)来实现。高速缓存存储被频繁地访问的数据和指令的子集，以减少平均访问时间。缓存级别(l1、l2、l3等)旨在提供不同程度的容量、延迟和成本。更靠近cpu的更小、更快的高速缓存存储经常被访问的数据，从而减少平均访问时间。随着级别的增加，存储容量和访问延迟也增加，但硬件成本变得更便宜。

2、在计算机系统中，高速缓存的层级结构是存储器层级结构的一部分。主存储器用于存储当前不在高速缓存中但cpu仍需要的数据和指令。主存储器提供比高速缓存更大的容量，但访问延迟更高。

3、总而言之，高速缓存和存储器层级结构是现代计算机体系结构的重要组成部分。需要有效的高速缓存和存储器管理办法来提高计算机系统的性能和功耗。

技术实现思路

1、本发明提供计算系统及计算系统进行共享高速缓存分配的方法，可平衡性能和功耗。

2、在一个实施例中，本发明提供一种计算系统进行共享高速缓存分配的方法，包括：分配由该计算系统中执行的多个任务组共享的该高速缓存的资源；监视位于该计算系统的存储器层级结构中的该高速缓存的下一级的存储器层级结构设备处的带宽；基于分配该资源之前和之后该带宽的相应变化来估计动态功率的变化；和基于分配策略调整该资源的分配，该分配策略接收的输入包括动态功率的估计变化和执行任务的性能指示。

3、在另一个实施例中，本发明提供用于分配由多个任务组共享的高速缓存的计算系统，包括：执行该多个任务组的处理器；高速缓存；和位于该计算系统的存储器层级结构中的该高速缓存的下一级的存储器层级结构设备，其中该计算系统可操作以：分配由该多个任务组共享的该高速缓存的资源；监视该存储器层级结构设备处的带宽；基于分配该资源之前和之后该带宽的相应变化来估计动态功率的变化；和基于分配策略调整该资源的分配，该分配策略接收的输入包括动态功率的估计变化和执行任务的性能指示。

技术特征：

1.一种计算系统进行共享高速缓存分配的方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该带宽指示从该计算系统的处理器到该存储器层级结构设备的数据访问速率。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该存储器层级结构设备是比该高速缓存具有更高的容量和更低的速度的更高级的高速缓存。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该存储器层级结构设备是该计算系统的主存储器。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该资源包括该高速缓存的多个分区。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该资源包括高速缓存带宽，该高速缓存带宽指示该计算系统的处理器对该高速缓存的数据访问速率。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该资源包括高速缓存替换的优先级。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

12.一种用于分配由多个任务组共享的高速缓存的计算系统，其特征在于，包括：

13.如权利要求12所述的计算系统，其特征在于，该带宽指示从该计算系统的处理器到该存储器层级结构设备的数据访问速率。

14.如权利要求12所述的计算系统，其特征在于，该存储器层级结构设备是比该高速缓存具有更高的容量和更低的速度的更高级的高速缓存。

15.如权利要求12所述的计算系统，其特征在于，该存储器层级结构设备是该计算系统的主存储器。

16.如权利要求12所述的计算系统，其特征在于，该计算系统还用于：

17.如权利要求12所述的计算系统，其特征在于，该资源包括该高速缓存的多个分区。

18.如权利要求12所述的计算系统，其特征在于，该资源包括高速缓存带宽，该高速缓存带宽指示该计算系统的处理器对该高速缓存的数据访问速率。

19.如权利要求12所述的计算系统，其特征在于，该资源包括高速缓存替换的优先级。

20.如权利要求12所述的计算系统，其特征在于，该计算系统还用于：

技术总结
本发明提供计算系统及计算系统进行共享高速缓存分配的方法，可平衡性能和功耗。在一个实施例中，本发明提供一种计算系统进行共享高速缓存分配的方法，包括：分配由该计算系统中执行的多个任务组共享的该高速缓存的资源；监视位于该计算系统的存储器层级结构中的该高速缓存的下一级的存储器层级结构设备处的带宽；基于分配该资源之前和之后该带宽的相应变化来估计动态功率的变化；和基于分配策略调整该资源的分配，该分配策略接收的输入包括动态功率的估计变化和执行任务的性能指示。

技术研发人员：陈育斌,陈家明,赖建元,张雅婷,陈政泽
受保护的技术使用者：联发科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17