多核平台共享内存操作系统性能瓶颈分析及解决

作者：袁清波; 赵健博; 陈明宇; 孙凝晖

来源：Z201112014, 2011, (12): 2268-2276.

• 多核
• 异构操作系统
• 锁竞争
• cache
• 性能评测 multi-core
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• performance analysis

共享内存操作系统使用精心设计的锁来保护各种共享数据,对这些数据的访问需要首先获得对应的锁,当内核中同时有多个流程(系统调用、内核线程或中断处理程序等)试图获得同一个锁时会产生竞争,相关流程越多竞争就越激烈.随着系统中处理单元数目的增长,这些流程的数量也在不断增加,此时,对锁的竞争会影响系统的整体性能,甚至成为瓶颈.另一方面,操作系统与应用程序在同一处理器核上交替运行,因为硬件cache容量有限,导致操作系统的代码和数据经常替换掉应用程序的代码和数据.当应用程序重新被调度运行时,需从更慢速的cache,甚至从内存中读取这些代码和数据,从而降低了性能.通过在一台16核AMD节点上的相关测试,以上问...

• 单位
  中国科学院; 中国科学院计算技术研究所; 中国科学院大学