專利名稱：重啟優(yōu)化的前瞻線程顆粒及其重啟優(yōu)化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是計算機領(lǐng)域，提出了一種重啟優(yōu)化的前瞻線程顆粒及其重啟優(yōu)化方法。
技術(shù)背景計算機技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛深入都對處理器性能有了更高的要求。但是傳 統(tǒng)的提高處理器性能的手段，例如提高處理器晶體管的集成度、提高處理器時鐘頻率等受到 了極大地限制。這些限制包括處理器工藝和時鐘頻率已接近極限，其提升變得越來越困難； 隨著時鐘頻率的增加，處理器功耗越來越大，并且散熱問題也成為影響處理器性能穩(wěn)定發(fā)揮 的關(guān)鍵問題。目甜，高性能處理器問題上日益重要的線延遲、功耗以及設(shè)計和驗證的復(fù)雜度等問題共 同促進了片上多核處理器(Chip Multi-Processors, CMP)時代的來臨。當前主流的商用多 核處理器主要針對多線程應(yīng)用，單個串行程序的加速很難受益于多核結(jié)構(gòu)。如何充分利用高 性能計算機的軟、硬件資源，加速計算任務(wù)的快速完成；面對多年來積累的已驗證正確且十 分有效的串行應(yīng)用程序，如何將其移植到超級計算機上高效運行，這些問題長期一直是高性 能計算領(lǐng)域最為關(guān)心和頭痛的問題?；诰€程級前瞻(Thread-Level Speculative, TLS)的 并行技術(shù)是解決這些問題的主要途徑之一.前瞻技術(shù)推斷得出的結(jié)果并不一定總是正確的，當 前瞻技術(shù)推斷失效時，必須重啟失效的線程，但重啟線程的時間開銷和資源開銷極大，甚至 抵消了串行程序并行帶來的收益，因此，優(yōu)化線程重啟稱為串行程序并行化的關(guān)鍵技術(shù)之一， 有必要進一步細化線程，減小線程粒度，當線程發(fā)生前瞻失效時，只要重啟該線程的若干必 需部分即可，而不需重啟整個線程。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種重啟優(yōu)化的前瞻線程顆粒及其重啟優(yōu)化方法，該前 瞻線程結(jié)構(gòu)能根據(jù)前瞻線程的輸入?yún)?shù)在前瞻線程失效時對前瞻線程顆粒的影響來設(shè)計控制 前瞻線程顆粒重啟優(yōu)化，進而利用該結(jié)構(gòu)優(yōu)化前瞻線程失效時的重啟操作。該方法能根據(jù)前瞻線程的輸入?yún)?shù)對前瞻線程顆粒的影響來設(shè)計前瞻線程顆粒重啟優(yōu)化 控制結(jié)構(gòu)，盡可能減少前瞻失效時的不必要的程序語句的執(zhí)行，降低前瞻線程重啟操作的時 間開銷和資源開銷。為了達到上述目的，本發(fā)明的重啟優(yōu)化的前瞻線程顆粒的技術(shù)方案是-該甜瞻線程顆粒由輸入?yún)?shù)標識部分、執(zhí)行部分、結(jié)果存儲部分組成，輸入?yún)?shù)標識部 分由N + 1個依次排列的二進制位構(gòu)成，它用于標識前瞻線程顆粒是否使用了所述輸入?yún)?shù)標識位組對應(yīng)的輸入?yún)?shù)；執(zhí)行部分由前瞻線程中的若干程序語句構(gòu)成，用于存儲所述前瞻 線程顆粒的執(zhí)行語句；結(jié)果存儲部分用于存儲前瞻線程顆粒的執(zhí)行結(jié)果。根據(jù)上述的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明的重啟優(yōu)化的前瞻線程顆粒及其重啟優(yōu)化方法采用下述技 術(shù)方案它是根據(jù)甜瞻線程屮各條程序語句對輸入?yún)?shù)的使用情況，實現(xiàn)失效線程的重啟優(yōu)化， 其具體操作步驟如下A、 檢測失效的前瞻線程輸入?yún)?shù)；B、 査找依賴于步驟A中失效的前瞻線程輸入?yún)?shù)的前瞻線程顆粒；C、 將步驟B查找到的前瞻線程顆粒重啟。上述步驟B査找依賴于步驟A中失效的前瞻線程輸入?yún)?shù)的前瞻線程顆粒的操作步驟如下Bl、判斷前瞻線程顆粒是否查找完畢，如果是，則本步驟結(jié)束，否則轉(zhuǎn)步驟B2;B2、判斷所述的前瞻線程顆粒的輸入?yún)?shù)標識部分的第1個二進制位是否為0，如果是， 則轉(zhuǎn)步驟Bl,否則轉(zhuǎn)步驟B3;B3、判斷失效的前瞻線程輸入?yún)?shù)對應(yīng)的前瞻線程顆粒的輸入?yún)?shù)標識部分中的二進制 位是否為l，如果是，則標識前瞻線程顆粒為必需重啟，否則轉(zhuǎn)步驟B1。本發(fā)明與已有技術(shù)相比較，具有如下面顯而易見的突出實質(zhì)性特點和顯著優(yōu)點本發(fā)明 能夠迅速判斷前瞻失效時必須重啟的前瞻線程顆粒，降低線程重啟代價。


圖1是本發(fā)明的重啟優(yōu)化的前瞻線程顆粒的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明中的查找必需重啟的前瞻線程顆粒操作的流程圖。
具體實施方式
本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例結(jié)合附圖詳述如下本實施例所述方案的應(yīng)用環(huán)境是面向多核處理器的前瞻線程并行執(zhí)行環(huán)境，本實施例不限定所述技術(shù)方案應(yīng)用環(huán)境中多核處理器架構(gòu) 和線程調(diào)度方式。下面結(jié)合說明書附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明。如圖1所示，上述重啟優(yōu)化的前瞻線程顆粒由輸入?yún)?shù)標識部分、執(zhí)行部分、結(jié)果存儲部分組成，輸入?yún)?shù)標識部分由N + 1個依次排列的二進制位構(gòu)成，它用于標識前瞻線程顆 粒是否使用了所述輸入?yún)?shù)標識位組對應(yīng)的輸入?yún)?shù)；執(zhí)行部分由前瞻線程中的若干程序語 句構(gòu)成，用于存儲所述前瞻線程顆粒的執(zhí)行語句；結(jié)果存儲部分用于存儲前瞻線程顆粒的執(zhí)行結(jié)果。參照圖2，示出了本發(fā)明中的直接查找必需重啟的前瞻線程顆粒操作的流程圖。 步驟IOI、判斷前瞻線程顆粒是否査找完畢。步驟102、判斷所述的前瞻線程顆粒的輸入?yún)?shù)標識部分的第1個二進制位是否為0。 如果第1個二進制位為0，則表明該前瞻線程顆粒沒有使用前瞻的輸入?yún)?shù)；如果為l，則表明該前瞻線程顆粒使用了前瞻的輸入?yún)?shù)，但該前瞻的輸入?yún)?shù)的位置由下一步確定。 步驟103、判斷失效的前瞻線程輸入?yún)?shù)對應(yīng)的前瞻線程顆粒輸入?yún)?shù)標識部分中的二進制位是否為1。如果二進制為1，則表明該前瞻線程顆粒使用了前瞻失效的輸入?yún)?shù)，且該前瞻線程顆 粒必需重啟。步驟104、標識上述前瞻線程顆粒為必需重啟。以上對本一種前瞻線程顆粒重啟優(yōu)化方法，進行了詳細的介紹。本文結(jié)合說明書附圖和具體實施例進行闡述只是用于幫助理解本發(fā)明的方法和核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般 技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的方法和思想，在具體實施方式
和應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上 所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1. 一種重啟優(yōu)化的前瞻線程顆粒，它由輸入?yún)?shù)標識部分、執(zhí)行部分、結(jié)果存儲部分組成，輸入?yún)?shù)標識部分由N+1個依次排列的二進制位構(gòu)成，輸入?yún)?shù)標識部分用于標識前瞻線程顆粒是否使用了所述輸入?yún)?shù)標識位組對應(yīng)的輸入?yún)?shù)；執(zhí)行部分由前瞻線程中的若干程序語句構(gòu)成，用于存儲所述前瞻線程顆粒的執(zhí)行語句；結(jié)果存儲部分用于存儲前瞻線程顆粒的執(zhí)行結(jié)果。
2. —種根據(jù)權(quán)利要求1所述的重啟優(yōu)化的前瞻線程顆粒的重啟優(yōu)化方法，其具體操作步驟如 下A、 檢測失效的前瞻線程輸入?yún)?shù)；B、 査找依賴于步驟A中失效的前瞻線程輸入?yún)?shù)的前瞻線程顆粒；C、 將步驟B查找到的前瞻線程顆粒重啟。上述步驟B査找依賴于步驟A中失效的前瞻線程輸入?yún)?shù)的前瞻線程顆粒的操作步驟如下Bl、判斷前瞻線程顆粒是否査找完畢，如果是，則本步驟結(jié)束，否則轉(zhuǎn)步驟B2;B2、判斷所述的前瞻線程顆粒的輸入?yún)?shù)標識部分的第1個二進制位是否為0，如果是， 則轉(zhuǎn)步驟B1，否則轉(zhuǎn)步驟B3;B3、判斷失效的前瞻線程輸入?yún)?shù)對應(yīng)的前瞻線程顆粒的輸入?yún)?shù)標識部分中的二進制 位是否為l，如果是，則標識前瞻線程顆粒為必需重啟，否則轉(zhuǎn)步驟B1。
全文摘要
本發(fā)明公開一種重啟優(yōu)化的前瞻線程顆粒及其重啟優(yōu)化方法，該前瞻線程顆粒由輸入?yún)?shù)標識部分、執(zhí)行部分、結(jié)果存儲部分組成，輸入?yún)?shù)標識部分由N+1個依次排列的二進制位構(gòu)成，它用于標識前瞻線程顆粒是否使用了所述輸入?yún)?shù)標識位組對應(yīng)的輸入?yún)?shù)；執(zhí)行部分由前瞻線程中的若干程序語句構(gòu)成，用于存儲所述前瞻線程顆粒的執(zhí)行語句；結(jié)果存儲部分用于存儲前瞻線程顆粒的執(zhí)行結(jié)果。該重啟優(yōu)化方法操作步驟如下A.檢測失效的前瞻線程輸入?yún)?shù)；B.查找依賴于步驟A中失效的前瞻線程輸入?yún)?shù)的前瞻線程顆粒；C.將步驟B查找到的前瞻線程顆粒重啟。本發(fā)明具有顯著優(yōu)點它能夠迅速判斷前瞻失效時必須重啟的前瞻線程顆粒，降低線程重啟代價。
文檔編號G06F9/38GK101520724SQ20091004831
公開日2009年9月2日 申請日期2009年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月26日
發(fā)明者悅 吳, 唐立三, 磊 徐, 楊洪斌, 偉 陳, 雷超付 申請人:上海大學(xué)