在软件分布式共享存储器系统中记录脏信息技术方案

可以利用页表项脏位系统来针对软件分布式共享存储器系统记录脏信息。在一些实施例中，因为该脏位记录系统已经在某些处理器中可以得到，所以这可以改善性能而基本上不增加开销。通过提供附加位，可以关于现有的页表项脏位的所有其他使用来获得相干性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在软件分布式共享存储器系统中记录脏信息
技术介绍
这通常涉及软件分布式共享存储器系统。在分布式共享存储器(DSM)系统中，在群集中的每个节点除了访问每个节点的非共享私有存储器之外，还访问共享存储器。软件DSM (SDSM)可以在操作系统中被实现或被实现为编程库。如果在编程库中被实现，则其对于开发者而言是可访问的，但如果其在操作系统中被实现，则其对于开发者而言是不可访问的。—些SDSM系统依赖于针对多个事物的页面错误,包括脏(dirty)记录。脏记录是用于精确地获知哪个数据已经被修改并且因此自上次数据同步以来是“脏的”的机制。脏 记录可能在减少必须被传输的相干数据的量的方面是有用的。SDSM系统保护存储器免于被写入，并且因此增强到其中记录了精确的脏信息的处理机(handler)中的错误的后续写入。然而，页面错误以及存储器保护是耗时的操作，其可能导致较低性能的脏记录。页面错误可能占据共享存储器运行时间开销的相对大的比率。附图说明图I是用于本专利技术的一个实施例的流程图；以及 图2是用于本专利技术的一个实施例的示意性描绘。具体实施例方式在一些实施例中，已经在包括由Intel公司(Santa Clara, California)所制造的X86处理器的一些处理器上可用的现有的页表项脏位记录系统可以在软件分布式共享存储器中被用作脏记录系统。因为该记录系统已经存在，所以在一些实施例中其可以被用于具有相对低开销的脏记录。此外，在一些实施例中，其可以改善具有可访问的X86处理器的共享存储器系统中的性能。因此，在一些实施例中，可编程性优点可以在不损害性能的情况下被实现。在一个实施例中，共享存储器系统可以在X86处理器和图形处理单元之间被实现。然而，本专利技术不限于这种特定实施例。在X86处理器中，在针对页面存储器中的每个页面的页表项中存在脏位簿记(bookkeeping)系统。如果相关页面首次被修改，则X86处理器自动设置页表项中的脏位。对该位的清除不由处理器处理，而是替代的是系统软件的职责。根据本专利技术的一些实施例，与在脏位簿记的传统应用中不同地处理位清除。页表脏位记录机制可以被用来给系统软件并且尤其是操作系统的存储器管理模块提供用于识别哪个页面更适合于被页出(page out)以及在页出页面时是否有必要回写(write back)的能力。因为该系统是用硬件来实现的，所以其可以是比依赖页面错误更有效的脏记录机制。在一个实施例中，查询页表项脏位以获知页面是否被修改。页表项脏位可以被清除以指示该页面已经被跨越SDSM中的节点而同步。例如，一个节点可以是X86处理器，而另一个节点可以是图形处理器。然后，在一些实施例中，页面错误不需要被用于脏记录。一个问题出现了，S卩，在运行时间，一个以上的代理将出于不同原因而操纵该页表项脏位。操作系统存储器模块查询关于其页面替换决定的页表项脏位并清除它，例如，关于从第二储存器到存储器的新加载。通过为每个虚拟共享的存储器页面提供两个附加位，可以使用页表项脏位以用于针对SDSM系统的脏记录的该附加功能，而不干扰在该页表项中使用的脏位的操作。在一个实施例中，为每个虚拟系统存储器页面提供两个附加位。一个附加位是“SDSM脏”，而另一个是“操作系统(OS)脏”。连同硬件支持的页表项脏位(“PTE脏”)一起，在系统中每个虚拟共享存储器页面存在三个位。 当然，尽管当前描述讨论设置位，但可以通过设置标记完成相同的事情。因此，本文中的术语“设置位”还包括设置标记。本专利技术的实施例提供了用于组合的通用和图形处理器平台的编程模块，包括集成或离散设备、多个图形处理卡、以及混合图形处理系统。另外，本专利技术的实施例提供了通用处理器和图形处理器之间的共享存储器模型。代替共享整个虚拟地址空间，在一个实施例中，仅可以共享虚拟地址空间的一部分。数据结构可以在处理器之间共享，并且指针可以从一方传递到另一方，而不需要任何编组(即，前后串行化)。例如，在一个实施例中，游戏引擎可以包括物理过程(physics)、人工智能(Al)和渲染。物理过程和Al代码可以在通用处理器上被最佳地执行，而渲染可以在图形处理器上被最佳地执行。数据结构可能需要在处理器之间共享，诸如场景图。然而，在共享存储器模型的实施例中，场景图可以简单地驻留在共享存储器中并且由两个处理器来访问。在一个实施例中，实现了包括语言和运行时间支持的整个编程环境。多个高度并行的非图形工作负荷可以被端接到该环境。该实现方式可以工作在异构操作系统(即，具有运行在每个处理器上的不同的操作系统)上。此外，在处理器之间可以允许用户级通信。在一个实施例中，存储器模型诸如以分割全局地址空间(PGAS)语言提供处理器之间的共享虚拟地址的窗口。通常可以在该空间中由编程者分配在处理器之间共享的任何数据结构。该系统可以提供在该空间中分配数据的特殊分配内存功能。可以用类型量词来注释静态变量，以使它们在共享窗口中被分配。然而，不像PGAS语言那样，在共享窗口中不存在相似性的概念。这是因为共享空间中的数据在其变得由每个处理器使用时在处理器高速缓冲存储器之间迁移。而且不像PGAS实现方式那样，指针的表示不在共享和私有空间之间改变。剩余的虚拟地址空间对于处理器而言是私有的。默认情况下，数据得以在该空间130中被分配，并且对于另一方而言不是可见的。该分割地址空间方法可以对需要被保持相干的存储器的量进行削减，并且使得能够实现用于离散设备的更有效的实现方式。存储器模型的实施例可以被扩展到多图形处理和混合配置。尤其是，共享虚拟地址的窗口可以被跨越所有设备扩展。在该共享地址窗口中分配的任何数据结构对于所有代理而言可以是可见的，并且该空间中的指针可以被自由交换。另外，每个代理具有其自己的私有存储器。可以采用所有权来扩大共享存储器模型的实施例，以使得能够实现进一步的相干优化。在共享的虚拟地址窗口内，任一处理器可以指定其拥有特定的地址块。如果共享窗口中的地址范围由通用处理器拥有，则通用处理器获知图形处理器不能访问那些地址，并因此不需要维持那些地址与图形处理器的相干性。图形处理器所拥有的地址同样如此。在一个实施例中，共享数据可以通过从共享空间复制到私有空间而被私有化。包含数据结构的非指针可以简单地通过复制存储器内容而被私有化。在复制包含数据结构的指针的同时，到共享数据中的指针必须被转换成到私有数据中的指针。私有数据可以通过从私有空间复制到共享空间而被全局化，并使其对于其他计算而言可见。包含数据结构的非指针可以简单地通过复制存储器内容而被全局化。在复制包含数据结构的指针的同时，到私有数据中的指针必须被转换为到共享数据中的指针(私有化示例的相反)。 在一个实施例中，编译器生成两个二进制一一个用于在每个处理器上执行。由于两个操作系统可能具有不同的可执行格式，所以生成两个不同的可执行(executable)。图形二进制包含将在图形处理器上执行的代码，而通用二进制包含通用处理器功能。运行时间库具有用于每个处理器的组件，其与用于每个处理器的应用二进制链接，以创建用于每个处理器的可执行。当通用二进制开始执行时，其调用加载图形可执行的运行时间功能。两个二进制创建被用于处理器间通信的守护线程。在一个实施例中，每个处理器可以具有不同的页表和不同的虚拟到物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，包括 使用页表项脏位记录系统，以用于软件分布式共享存储器系统中的脏记录。2.根据权利要求I所述的方法，包括提供基于硬件的脏记录。3.根据权利要求2所述的方法，包括提供用于所述脏记录的两个附加位。4.根据权利要求3所述的方法，包括提供第一附加位来明了数据对于该软件分布式共享存储器系统而言是否是脏的。5.根据权利要求4所述的方法，包括提供第二附加位来明了数据对于操作系统而言是否是脏的。6.根据权利要求I所述的方法，包括实现软件分布式共享存储器系统，其中一个节点是图形处理器并且另一个节点是通用处理器。7.根据权利要求6所述的方法，包括使用具有页表项脏位记录系统的通用处理器。8.根据权利要求5所述的方法，包括当页表项脏位被清除时，保持用于该软件分布式共享存储器系统的附加位的状态。9.根据权利要求8所述的方法，包括当页表项脏位被清除时，保持用于操作系统的附加位的状态。10.根据权利要求5所述的方法，包括使用两个位的逻辑或来查询脏位。11.一种计算机可读介质，其存储由处理器执行的指令来 使用页表项脏位，以用于软件分布式共享存储器系统中的节点中的脏记录。12.根据权利要求11所述的介质，进一步存储用于提供用于脏记录的两个附加位的指令。13.根据权利要求12所述的介质，进一步存储用于提供第一附加位以明了数据对于该软件分布式共享存储器系统而言是否是脏的的指令。14.根据权利要求13所述的介质，进一步存储用于提供第二附加位以明了数据对于操作系统而言是否是脏的的指令。15.根据权利要求11所述的介质，进一步存储用于实现软件分布式共享存储器系统的指令，在该软件分布式共享存储器系统中一个节点是图形处理器并且另一个节点是通用处理器。16.根据权利要求14所述的介质，进一步存储用于当页表项脏位被清除时保持用于该软件分布式共享存储器系统的附...

【专利技术属性】
技术研发人员：S严，Y高，X周，H陈，B萨哈，S罗，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：
国别省市：