专利名称：一种总线竞争对程序性能影响的预测方法
技术领域：
本发明涉及一种Intel Bensley平台前端总线竞争对程序性能影响的预测方法。
背景技术：
Intel Bensley平台是目前高性能计算服务器的主流平台。但是由于其多个核心共享总线 的缘故，并不是所有的程序在该平台上都有很好的性能。对于一个串行计算程序，为了发挥 服务器的作用，可以改写成为MPI程序。在改写之前，我们会希望可以事先预测该MPI程序的 性能。但是，目前没有一个有效的模型来预测Intel Bensley平台上由于前端总线(FSB)竞争 对程序性能的影响，所以无法准确从一个串行计算程序的性能来推导出改写成MPI程序的程序 性能。
发明内容
本发明的主要目的在于针对主流的Intel Bensley平台双路四核服务器，分析给出由于总 线竞争对高性能计算程序性能的影响。
这里提到的FSB竞争对程序性能的影响模型，就是要通过MPI程序加载单进程时的系统地 址总线压力(F。)和数据总线压力(D。)，推导出同一MPI程序加载2、 4、 8进程时由于FSB竞争 导致的程序性能的影响。假设该平台的FSB压力最大值为F 。
由于对于Intel Bensley双路四核平台，有2个socket,每个socket有一个Clovertown 处理器。每个Clovertown处理器有两个晶片(Die)，每个晶片上有两个核心(Core)。对应Linux 下的CPU逻辑号分别为0、 2、 4、 6、 1、 3、 5、 7。其中0246和1357分别在两个socket上， 02、 46、 13、 57分别在四个晶片上。
为分析这个模型，首先我们分析单一基本块程序FSB竞争对性能影响模型，然后再给出复 杂高性能计算程序的FSB竞争对其性能的影响模型。
1.单一基本块程序FSB竞争对性能影响模型 为方便讨论，我们做了如下两个定义
额外加载n A
相同进程，
绑定i山..丄表一示一在一个空闲系统中 i山..丄上，并同时运行。
性能降幅(Speeddown):它表示由于总线竞争导致的程序性能的损失
分别绑定在处理器核心 计算方法为
下面给出各种情况下的性能降幅计算模型 1)从绑定0到绑定04:
2)从绑定0到绑定01
<formula>formula see original document page 3</formula>
当F s土F时 当F >i/r时3)从绑定0到绑定0145
4)从绑定0到绑定01234567 <formula>formula see original document page 4</formula>
(1)
2.复杂高性能计算程序的FSB竞争对其性能影响模型
为了方便讨论，同样引入先前定义的性能降幅(Speeddown)。不过，对于MPI应用，当启 用N个MPI进程时，并行部分的计算量为原来的1/N。所以，MPI应用的性能降幅定义为
w7]
对于MPI应用，他的运算时间近似于其所有热点基本块的运算时间之和。由于在一台同构 的SMP服务器上运行，当启用多个进程时，对于任意一个热点基本块，我们可以近似认为每个 进程的该热点基本块同时开始运行，同时结束。所以，整个应用的性能降幅就近似等于每个 基本块的性能降幅之和。
(2)
无附图 '
具体实施例方式
对特定的Intel Bensley双路四核平台，使用Stream测得其最大的地址总线压力和数据总 线压力。对于复杂高性能计算程序，分割成数个基本块，使用Intel Vtune测量单进程时的地 址总线压力和数据总线压力。使用公式(l)计算出每个基本块的性能降幅，再利用公式(2)计 算得到八核八进程时的程序性能。
权利要求
1.一种Intel Bensley平台前端总线竞争对高性能计算程序性能影响的预测方法的方法。其特征是一种利用单进程程序特征，预测出由于前端总线竞争导致的单节点多进程时的程序性能的影响的方法。
2.根据权利要求1所述的，其特征是可以仅仅测量高性能计算程序在单进程时的地址总线压力和数据总线压力，采用以下计算公式，预测出其在Intel Bensley在双路四核下8进程时由于前端总线竞争导致的性能损失。对于程序的每个基本块<formula>formula see original document page 2</formula> 当2F。—""4&时<formula>formula see original document page 2</formula>,当2F。—A〉^时对于有N个基本块的高性能计算程序<formula>formula see original document page 2</formula>
全文摘要
一种Intel Bensley平台前端总线竞争对高性能计算程序性能影响的预测方法的方法。可以仅仅测量高性能计算程序在单进程时的地址总线压力和数据总线压力，预测出其在Intel Bensley在双路四核下8进程时由于前端总线竞争导致的性能损失。
文档编号G06F9/46GK101582042SQ20081002472
公开日2009年11月18日 申请日期2008年5月12日 优先权日2008年5月12日
发明者毛晓炜 申请人:毛晓炜