Cha ve çekirdek topolojisiyle uyumlu iş parçacığı haritalaması

Dağıtık dizin temelli önbellek tutarlılığına sahip modern çok çekirdekli bilgisayar mimarilerinde her bir bellek adresi, ona atanmış olan bir dağıtık dizin birimi tarafından yönetilir. Bu birime Önbellekleme/Merkez Aracısı (ÖMA) ismi verilir ve birim, önbellek satırını gözlemler. ÖMA ve çekirdeklerin fiziksel konumları programcılar tarafından bilinmez. Bu çalışmada öncelikle, Intel Xeon işlemciler için ÖMA ve çekirdeklerin konumlarını açığa çıkaran farklı yöntemlerin analizi ve kıyaslaması yapılmıştır. Bununla birlikte bellek adreslerinin ÖMA birimlerine haritalamasını yapan yöntemlerin de analiz ve kıyaslaması yapılmıştır. Topoloji ve adres haritalaması bilgisi kullanılarak, birbiriyle haberleşen çekirdekler ve ÖMA'ların arasındaki fiziksel mesafenin uygulama performansı üzerindeki etkileri üzerine araştırma yapılmıştır. Bu araştırmadan yola çıkarak önbellek tutarlılığını sağlayan trafiği azaltmayı hedefleyen ve iş parçacıklarının çekirdeklere atanmasıyla görevli bir iş parçacığı haritalama algoritması geliştirilmiştir. Geliştirdiğimiz algoritmanın, iş parçacıkları arasında paylaşımlı yazılabilir bilginin yüksek oranda mevcut olduğu uygulamalarda performansı geliştirmesini bekliyoruz. Bu algoritma, yüksek oranda yonga trafiğine sebep olan uygulamalar üzerinde test edilmiştir. Ardışık iş parçacığı haritalamasına kıyasla Seyrek matris-vektör çarpımında %5.6'ya, Barnes'ta %8'e, sıvı akışkanlığı simülasyon uygulamasında %25'e, LU ayrıştırmasında %6'ya varan hızlanmalar sağladığı gözlemlenmiştir.