Linux系统超线程感知的调度算法研究

ZDNet软件频道 时间:2008-07-01 作者:李亮 吴庆波 | 赛迪网 我要评论()
本文关键词:命令行 Linux 技巧
随着计算机应用的日益普及,用户对计算机的处理能力的需求也在成指数级增长。为了满足用户的需求,处理器生产厂商也采用了诸如超流水,分支预测,超标量,缓存等技术提高处理器的性能。

Linux在进行了超线程调度优化后,在支持超线程的平台上的获得的性能加速比。在 Linux-2.6.0加入HT-aware scheduler patch后volanomark的平均吞吐提高了 8.5%,分别实现支持主动负载均衡,被动的负载均衡,CPU唤醒和任务挑选的相关代码后,吞吐量分别提高了1.8.%,.2.5%,2.3%和 2.1%。

我们使用Lmbench创建了10~150个线程,测试在不同的负载条件下线程的切换开销。表一的数据显示HT-aware scheduler patch可以将线程的切换开销减少3%~7%。数据显示在轻负载情况下,系统可以获得更多的加速比。因为被动的负载均衡以及主动的负载均衡只有在系统有 CPU空闲时才能发挥比较好的作用。

表一:线程切换开销

5 相关工作和展望

采用支持超线程技术的Linux可以获得较大的性能提升。但是其调度算法还要根据实际的应用进一步研究。在文献[7]中,提出“Symbiosis”概念用来衡量多个线程在SMT环境中同时执行的有效性。在文献[8]中提出了线程敏感的调度算法,用一组硬件性能计数器计算在两个逻辑CPU上运行不同作业子集的执行信息,利用这些信息来预测不同作业子集的执行性能,并选择具有最好预测性能的作业子集调度上同一个物理CPU执行。文献[9]中主要研究适合SMT 结构并考虑作业优先级的调度器。研究结果表明,这些调度算法能有效提高超线程系统的性能。

Intel的超线程技术是其企业产品线中的重要特征,并将会集成到越来越多的产品中,它标志着Intel微处理器一个新的时代:从指令级并行到线程级并行,这样使微处理器运行模式与多线程应用的运行模式更加接近,应用程序可以充分利用线程级和指令级并行进行优化。随着超线程处理器的发展可能会出现操作系统使用处理器系统中硬件性能监视器估算系统在某一个时间段的某些性能指标,然后利用这些性能指标来指导线程的调度策略。


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