基于局部性原理的程序訪存數(shù)據(jù)親緣性分析.pdf

1、近年來，計算機CPU速度的高速增長和內(nèi)存速度的緩慢增長使得CPU和內(nèi)存之間的速度差距越來越大，這導(dǎo)致內(nèi)存系統(tǒng)成為性能上的瓶頸，現(xiàn)代計算機體系結(jié)構(gòu)中廣泛采用Cache來降低這種影響，但是Cache不能命中會引起較長時間的內(nèi)存讀取。實際中，Cache能否得到充分的利用取決于程序局部性和數(shù)據(jù)的復(fù)用模式。一般通過數(shù)據(jù)重組和結(jié)構(gòu)拆分等程序局部性優(yōu)化技術(shù)可以改善程序局部性，但是這些程序局部性優(yōu)化技術(shù)需要改變程序訪存數(shù)據(jù)的內(nèi)部組織或者相鄰關(guān)系，程序訪

2、存數(shù)據(jù)親緣性分析可以指導(dǎo)程序訪存數(shù)據(jù)的內(nèi)部組織或者相鄰關(guān)系的改變，因此程序訪存數(shù)據(jù)親緣性分析是程序局部性優(yōu)化的關(guān)鍵。
　　論文主要研究程序訪存數(shù)據(jù)親緣性分析方法，除此之外，在應(yīng)用程序訪存數(shù)據(jù)親緣性方法之前通常需要通過程序分析收集程序性能數(shù)據(jù)，例如程序訪存數(shù)據(jù)。論文闡述的主要內(nèi)容包括如下幾點：（1）為了獲取程序訪存數(shù)據(jù)，提出基于Pin的程序分析框架。程序分析的主要原理是利用動態(tài)插樁系統(tǒng)Pin對應(yīng)用程序進行不同級別的代碼插樁從而得到程

3、序分析結(jié)果。該框架的主要功能包括程序訪存數(shù)據(jù)獲取、指令統(tǒng)計和函數(shù)調(diào)用圖構(gòu)建。（2）對程序訪存數(shù)據(jù)進行親緣性分析時，提出了基于重用距離序列相似度的程序訪存數(shù)據(jù)親緣性分析方法。方法中首先計算出程序訪存數(shù)據(jù)的重用距離序列，然后對重用距離序列的相似度進行計算，最終得到程序訪存數(shù)據(jù)的親緣性。
　　最后針對上述提出的基于Pin的程序分析框架中的程序訪存數(shù)據(jù)獲取模塊以及基于重用距離序列相似度的程序訪存數(shù)據(jù)親緣性分析方法，論文完成了程序訪存數(shù)據(jù)親