基于gem5的CXL内存池化系统模拟方法及装置制造方法及图纸

技术编号:41590151 阅读:20 留言:0更新日期:2024-06-07 00:02
本发明专利技术公开了一种基于gem5的CXL内存池化系统模拟方法及装置,本发明专利技术包括在gem5硬件平台创建CXL内存设备;通过gem5硬件平台上客户机操作系统中CXL设备驱动在枚举阶段与CXL内存设备匹配后获得CXL设备内存的基地址和内存大小,并为CXL内存设备创建对应的设备文件以供应用程序读写来使用CXL内存设备;当应用程序使用CXL设备内存时,应用程序通过系统调用向CXL设备驱动请求一段连续的内存获得一个空闲内存段segment以供客户机操作系统使用。本发明专利技术旨在针对一致性互联总线CXL提供一种无需昂贵硬件、易于搭建和实现、实现了支持CXL的内存扩展设备并能让上层应用方便使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机体系结构中的互联总线和存储设备,具体涉及一种基于gem5的cxl内存池化系统模拟方法及装置。


技术介绍

1、高性能计算(hpc)、人工智能(ai)和云计算等数据密集型应用对于内存的需求越来越大,但由于内存插槽个数受限以及dram密度增长缓慢,内存墙和io墙的瓶颈问题愈加严重。内存池化旨在提高内存的利用率和性能,通过将多个或多种内存设备组合在一起,从而创建一个集中管理的内存池,动态分配和共享内存资源,由计算为中心转向内存为中心,以提高内存利用率和系统性能。cxl(compute express link)互联总线技术提出了一种新的计算和内存资源解耦的方式,借助cxl内存设备池化变得更加灵活,cpu可通过内存语义的load/store指令访问内存资源,这极大地缓解了应用对内存的带宽和容量需求。

2、图1是cxl互联总线在内存池化场景下的使用示例,其中左边的dram是使用主板上的dimm插槽直连的内存模块,右边的dram是使用cxl总线连接的额外的内存资源。目前对cxl在内存池场景下的探索主要通过两种方式展开:1)使用支持cxl的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于gem5的CXL内存池化系统模拟方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于gem5的CXL内存池化系统模拟方法,其特征在于,所述客户机操作系统中CXL设备驱动为基于PCI驱动接口在枚举阶段与CXL内存设备匹配后获得CXL设备内存的基地址和内存大小。

3. 根据权利要求2所述的基于gem5的CXL内存池化系统模拟方法,其特征在于,步骤S101中在gem5硬件平台创建CXL内存设备是指通过CXL内存设备类CxlMemory创建CXL内存设备,所述CXL内存设备类CxlMemory为基于gem5模拟器的设备模块编程规范通过继承gem5模拟器的PC...

【技术特征摘要】

1.一种基于gem5的cxl内存池化系统模拟方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于gem5的cxl内存池化系统模拟方法,其特征在于,所述客户机操作系统中cxl设备驱动为基于pci驱动接口在枚举阶段与cxl内存设备匹配后获得cxl设备内存的基地址和内存大小。

3. 根据权利要求2所述的基于gem5的cxl内存池化系统模拟方法,其特征在于,步骤s101中在gem5硬件平台创建cxl内存设备是指通过cxl内存设备类cxlmemory创建cxl内存设备,所述cxl内存设备类cxlmemory为基于gem5模拟器的设备模块编程规范通过继承gem5模拟器的pci设备类pcidevice得到,使得cxl内存设备类cxlmemory具备pci设备类pcidevice的总线pci_bus、设备pci_dev、功能pci_func 三个属性以用于唯一标识 pci 设备的 id,以及pci 配置空间的寄存器组,包括销售编号vendor id、设备编号device id 以及6 个基地址寄存器bar,且所述cxl内存设备类cxlmemory中包含基于cxl内存设备类cxlmemory的属性实现cxl内存设备的枚举、识别和配置的功能。

4. 根据权利要求3所述的基于gem5的cxl内存池化系统模拟方法,其特征在于,步骤s101中在gem5硬件平台创建cxl内存设备后,所述cxl内存设备连接在io总线上,处理器与内存总线相连,io总线、内存总线通过桥bridge相连,且处理器和cxl内存设备之间通过桥bridge实现使用cxl内存设备子协议cxl.mem访问cxl内存设备,所述设备子协议cxl.mem包括读事务请求memcmd::m2s req、写事务请求memcmd::m2s rwd、带数据的响应s2m drs和不带数据的响应s2m ndr共4 条读写事务指令,其中读事务请求memcmd::m2s req用于主机向设备发送读数据请求,写事务请求memcmd::m2s rwd用于主机向设备发送写数据请求,s2mdrs用于设备向主机返回携带数据的响应,s2m ndr用于设备向主机返回写完成的响应。

5.根据权利要求4所述的基于gem...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴利舟张金涛肖侬欧洋王子聪赖明澈齐星云孟凡丰洪文韬
申请(专利权)人:中国人民解放军国防科技大学
类型:发明
国别省市:

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