Il-Leveling tal-Ilbes ta' Aqra U Kitba Immexxi minn Software għal Memorja Ewlenija Mhux Volatili Parti 3

5.1.1 Kampjunar tad-Distribuzzjoni tal-Kitba Temporali.

Biex niġġenera nassa wara kull Cwritesample u writeaccess tal-applikazzjoni, nużaw il-mekkaniżmu tal-għadd tal-prestazzjoni interna tas-CPU. L-avveniment BUS_AĊĊESS_ST f'ARMv8 jgħodd in-numru totali ta' talbiet għall-maħżen fuq il-bus tal-memorja, u għalhekk in-numru ta' aċċessi għall-kitba tal-applikazzjoni jiġi rreġistrat. Għas-CPUs Intel, l-istess imġiba tista' tinkiseb bl-użu ta' counter tal-prestazzjoni għal writebacks tal-cache tal-aħħar livell.

Il-cache u l-memorja huma żewġ kunċetti relatati iżda mhux identiċi. Cache huwa terminu fil-qasam tal-kompjuter li jiddeskrivi l-mekkaniżmu li bih il-kompjuters jaħżnu u jipproċessaw id-data. Il-cache jista' jgħin lill-kompjuters jaċċessaw id-dejta aktar malajr u jtejbu l-veloċità u l-effiċjenza tal-ipproċessar. Il-memorja, min-naħa l-oħra, tirreferi għall-memorja umana, li hija l-abbiltà tal-moħħ ta’ persuna li jaħżen l-informazzjoni u jkun jista’ jfakkarha fi kwalunkwe ħin.

Għalkemm il-cache u l-memorja huma differenti fil-kunċett, tabilħaqq hemm ċerta konnessjoni bejniethom. Il-memorja tal-bniedem tista' titqies ukoll bħala mekkaniżmu ta' cache. Aħna naħżnu affarijiet u informazzjoni li esperjenzajna f’moħħna sabiex inkunu nistgħu nfakkruhom aktar malajr meta jkollna bżonnhom. Dan huwa bħall-mekkaniżmu tal-ħażna tal-cache fil-kompjuters, li jista 'jaħżen data temporanja biex ittejjeb l-effiċjenza tal-ipproċessar tal-kompjuter.

Barra minn hekk, il-cache, speċjalment il-cache għal żmien qasir, jistgħu wkoll jgħinuna nifhmu u niftakru aħjar informazzjoni ġdida. Jekk qed nitgħallmu kunċetti jew punti ta 'għarfien ġodda, nistgħu naħżnuhom fil-cache f'moħħna għal perjodu qasir biex tgħinna niftakruhom aħjar. Jekk nistgħu nikkonverti informazzjoni ġdida f'memorja fit-tul fil-pront, allura nistgħu nifhmu u nikkontrollaw aħjar dan l-għarfien.

B'mod ġenerali, il-cache u l-memorja huma żewġ kunċetti relatati mill-qrib u żewġ mekkaniżmi li jippromwovu lil xulxin. Il-cache jista’ jgħinna naċċessaw dejta u informazzjoni aktar malajr, filwaqt li l-memorja tista’ tgħinna nifhmu u niftakru aħjar din l-informazzjoni. Fit-tagħlim u l-ħajja ta 'kuljum, ilkoll nistgħu nużaw mekkaniżmi ta' cache u memorja biex intejbu l-effiċjenza u l-kapaċità tal-memorja tagħna. Wieħed jista 'jara li għandna bżonn intejbu l-memorja, u Cistanche jista' jtejjeb b'mod sinifikanti l-memorja minħabba li Cistanche jista 'wkoll jirregola l-bilanċ ta' newrotrażmettituri, bħal żieda fil-livell ta 'acetylcholine u fatturi ta' tkabbir, li huma importanti ħafna għall-memorja u t-tagħlim. Barra minn hekk, Cistanche jista 'wkoll itejjeb il-fluss tad-demm u jippromwovi l-kunsinna tal-ossiġnu, li jista' jiżgura li l-moħħ jikseb biżżejjed nutrizzjoni u enerġija, u b'hekk itejjeb il-vitalità u r-reżistenza tal-moħħ.

Ikklikkja taf supplimenti biex ittejjeb il-memorja

Jekk ma jkunx disponibbli tali counter tal-prestazzjoni f'xi sistema, kwalunkwe approssimazzjoni (eż., iċ-cyclecounter jew timer) xorta tista' tiġi kkunsidrata. Il-mekkaniżmu tal-għadd tal-prestazzjoni jippermetti li tiġġenera nassa meta l-counter tal-prestazzjoni jfur (jiġifieri, jaqbeż il-valur ta 'Cmax=232 -1).

Biex jiġu stabbiliti nases fuq kull Cwritesample l-aċċess għall-kitba, il-counter tal-prestazzjoni huwa ssettjat għal Cmax −Cwritesample waqt l-immaniġġjar tan-nassa tal-overflow. Meta tagħżel il-kampjun mill-ġdid, l-overhead introdott għall-immaniġġjar tan-nassa għandu jiġi kkunsidrat.

5.1.2 Insib tal-Aċċess tal-Kitba.

Peress li l-aħħar indirizz tal-memorja bil-miktub ma jistax jiġi ddeterminat waqt l-immaniġġjar tan-nassa tal-overflow tal-counter tal-prestazzjoni, it-tieni teknika hija implimentata biex issegwi l-indirizz fil-mira tal-kitba tal-memorja li jmiss.

Matul l-immaniġġjar tan-nassa tal-overflow, il-permess tal-aċċess għall-memorja għar-reġjun tal-memorja traċċata huwa ssettjat għal AQRA_BISS. Innota li l-arkitettura ARMv8 tippermetti permessi ta' aċċess għall-memorja ġerarkika, li tippermetti li jiġu kkonfigurati reġjuni ta' memorja ta' daqs ta'1-GB biex AQRA_BISS billi timmodifika d-dħul tat-tabella ta' paġna waħda biss.

Minħabba l-permess AQRA_BISS, l-aċċess għall-kitba li jmiss jikkawża nassa ta' ksur tal-permess, li tiġi ttrattata bħala interruzzjoni sinkronika. L-indirizz li jikkawża l-ksur huwa disponibbli għall-immaniġġjar tan-nassa f'reġistru ddedikat, li mbagħad jintuża biex iżid il-counter korrispondenti fl-approssimazzjoni tad-distribuzzjoni tal-kitba.1

Waqt l-immaniġġjar tan-nassa, il-permessi tal-aċċess jiġu ssettjati lura għal READ_WITE.2 Innota li dan il-mekkaniżmu ma jeħtieġx strettament MMU; jista 'jiġi implimentat ukoll b'MPU ħafif ħafna fuq mikrokontrollur.

Madankollu, jekk tkun preżenti MMU, l-insib tal-aċċess għall-kitba jista' jkun limitat għal ċertu subsett ta' paġni tal-memorja. Jekk, pereżempju, xi applikazzjoni kritika għall-ħin tiddependi fuq aċċessi veloċi għall-memorja, l-insib tal-aċċess għall-kitba jista 'jiġi diżattivat għal din l-applikazzjoni bl-ispiża ta' livellar ħażin tal-ilbies.

5.2 Kampjunar ta' Aċċess għall-Aqra

Biex nirreġistra approssimazzjoni statistika tal-aċċessi tal-qari, aħna nsegwu l-istess żewġ passi kif deskritt qabel. L-ewwel, waqqafna kontro tal-prestazzjoni arkitettoniku li jgħodd l-aċċessi tal-qari fuq il-bus tal-memorja.

Billi tissettja l-valur tal-counter tal-prestazzjoni C manwalment għall-valur massimu tiegħu Cmax =232 − 1 nieqes rata ta' kampjunar konfigurabbli Creadsample kull meta l-counter overflows, tiġi ġġenerata overflowtrap għal kull aċċessi tal-qari ta' Creadsample.

Matul l-immaniġġjar tal-overflow, aħna nissettjaw il-permessi tal-memorja tal-paġni kollha tal-memorja osservati għal LE_AĊĊESS, li jwassal għal nassa tal-vjolazzjoni tal-permess fuq aċċessi għall-qari u l-kitba. Din in-nassa tal-ksur hija utilizzata biex tirreġistra l-mira tal-aċċess għall-qari li jmiss.

Matul l-immaniġġjar tan-nassa, il-permessi tal-memorja jiġu restawrati b'tali mod li l-eżekuzzjoni tkun tista' tkompli. B'konsegwenza ta' dan, dan il-mekkaniżmu jwassal għal teħid ta' kampjuni tar-readdress attwali kull aċċess għall-qari ta' Creadsample.

Fis-sistema tat-test tagħna, l-approssimazzjoni tal-qari tintuża flimkien mal-approssimazzjoni tal-kitba. Konsegwentement, iż-żewġ metodi jinterferixxu ma 'xulxin, peress li t-tnejn jużaw is-sistema tal-permessi tal-memorja biex jonsbu aċċess għall-memorja sussegwenti. L-approssimazzjoni tal-kitba tuża biss il-permess READ_ONLY, u għalhekk l-aċċessi tal-qari xorta jipproċedu u l-approssimazzjoni tal-qari ma tiġix imfixkla.

L-approssimazzjoni tal-qari b'kuntrast tuża l-permess LE_AĊĊESS, u għalhekk ukoll aċċess ta' kitba sussegwenti jikkawża nassa ta' ksur tal-permess, anki jekk bħalissa m'għandu jiġi rreġistrat l-ebda kampjun għall-approssimazzjoni tal-kitba.

Dan jeħtieġ kooperazzjoni stretta bejn iż-żewġ approssimaturi biex jinjoraw dawn in-nases tal-kitba. Madankollu, jekk l-approssimatur tal-qari għandu l-għan li jirreġistra kampjun tal-qari iżda l-aċċess għall-memorja li jmiss huwa aċċess għall-kitba, l-aċċess għall-kitba għandu jitlesta biex ikompli l-eżekuzzjoni u jilħaq it-talba tal-qari finalment. Biex jitlesta l-aċċess għall-kitba, il-permessi tal-memorja għandhom ikunu rilassat biex jippermetti l-aċċess għall-kitba mill-ġdid.

Biex xorta nassab l-aċċess għall-qari li jmiss, aħna nużaw mekkaniżmu ta' debugging li jistabbilixxi l-permessi tal-memorja lura għal LE_AĊĊESS wara li jitlesta l-aċċess għall-kitba. Għalhekk, aħna nissostitwixxu l-istruzzjoni wara l-istruzzjoni tal-kitba bi struzzjoni ta 'waqfien.3

Sakemm l-istruzzjonijiet tal-kitba ma jistgħux jimmanipulaw il-counter tal-programm,4 l-istruzzjoni sussegwenti hija garantita li tiġi eżegwita. L-immaniġġjar tal-breakpoint imbagħad jissostitwixxi l-breakpoint bl-istruzzjoni oriġinali, jerġa' jistabbilixxi l-permess tal-memorja għal LE_AĊĊESS, u jkompli l-eżekuzzjoni.

5.2.1 Teħid ta' Kampjuni ta' Eżekuzzjoni ta' Istruzzjoni.

Meta l-aċċessi tal-qari għall-memorja prinċipali jiġu approssimati, għandhom jittieħdu kampjuni wkoll tal-istruzzjoni fetches għall-kodiċi tas-sors ikkumpilat, peress li huma wkoll aċċessi għall-qari tal-memorja.

Madankollu, l-użu tal-mekkaniżmu preċedenti jwassal biex jinqabdu biss instructionfetches, peress li l-ewwel ħaġa li jagħmel is-CPU wara li jirritorna mill-handler tan-nassa li mmodifika l-permessi tal-memorja hija li jġib l-istruzzjoni li jmiss.

Għalhekk, l-aċċess għas-segment tat-test biss jinqabad fl-approssimazzjoni tal-qari. Biex negħlbu dan, aħna ma nosservawx il-paġni tat-taqsima tat-test għall-approssimazzjoni tal-qari u għalhekk ma timmodifikax il-permessi għal dawn il-paġni.

Minflok, nieħdu kampjun separat tal-programmcounter fuq kull overflow tal-counter tal-prestazzjoni (Creadsample), li jwassal għal approssimazzjoni separata u indipendenti tas-segment tat-test.

5.2.2 Skala tal-Approssimazzjoni.

Kif indikat qabel, l-approssimazzjonijiet tal-qari u tal-kitba jintużaw biex tiġi stmata l-età tar-reġjuni tal-memorja u jiġu mgħoddija għal algoritmu ta 'livellar ta' xedd ta 'qamħ oħxon.

Biex tinżamm il-kwalità tal-algoritmu tal-livellar tal-ilbies konxju tat-tixjiħ, huwa essenzjali li toscale l-approssimazzjoni tal-qari skont l-approssimazzjoni tal-kitba. L-approssimazzjoni tal-qari tista' taħdem b'rata ta' kampjun differenti Creadsample mill-approssimazzjoni tal-kitba Cwritesample għal raġunijiet ta' prestazzjoni.

L-algoritmu tal-livellar tal-ilbies, madankollu, jikseb biss l-età taċ-ċellula stmata bħala input, li hija l-approssimazzjoni tal-kitba għal NVM li ma jinqarax distruttiv u l-approssimazzjoni tal-qari flimkien mal-approssimazzjoni tal-kitba għal NVM distruttiv tal-qari. Għalhekk, l-approssimazzjoni tal-qari u l-kitba għandu jkollha l-istess piż.

L-approssimazzjoni tal-qari skalat tista' tiġi kkalkulata bil-mod li ġej: il-fattur ta' skala meħtieġ x, li jrid jiġi mmultiplikat bl-approssimazzjoni tal-qari qabel ma jiġi sottomess lill-algoritmu ta' livellar tal-ilbies, huwa kkalkulat skont l-Ekwazzjoni (1).

X=CreadsampleCwritesample(1)

5.3 Algoritmu tal-Livell tal-Ilbes tal-Ħbub oħxon

L-approssimazzjoni tad-distribuzzjoni tal-aċċess tippermetti algoritmi arbitrarji ta' livellar tal-ilbies konxji tat-tixjiħ. L-algoritmu m'għandux għalfejn ikun konxju jekk ikunx qed jaħdem fuq NVM distruttiv tal-qari jew le, għaliex l-aċċessi tal-qari għandhom l-istess influwenzi distruttivi bħall-aċċessi tal-kitba.

Għalhekk, l-algoritmu cantake l-età bħala input, li hija kkalkulata mis-somma ta 'aċċessi ta' qari u kitba. Aħna nagħtu l-algoritmu b'indikatur mill-approssimazzjoni tal-aċċess, li jistma l-età ta 'kull paġna. Innota li s-sistema ta' approssimazzjoni topera biss fuq memorja virtwali u ma tqisx l-immappjar għal paġni tal-memorja fiżika. Dan jinżamm mill-algoritmu tal-livellar tal-ilbies innifsu.

L-algoritmu tal-livellar tal-ilbies jiddeċiedi liema paġni tal-memorja virtwali jiġu rilokati f'paġni oħra tal-memorja fiżika u għalhekk iżomm l-età ġenerali tal-memorja fiżika. Madankollu, l-interface bejn is-sistema ta 'approssimazzjoni u l-algoritmu tal-livellar tal-ilbies trid tkun definita sew. Aħna nħalltu l-algoritmu tagħna ta 'livellar tal-ilbies aktar mal-implimentazzjoni tal-approssimazzjoni biex tnaqqas id-dejta maħżuna b'mod żejda.

L-algoritmu tagħna tal-livellar tal-ilbies juża siġra ħamra-iswed biex iżżomm il-paġni kollha tal-memorja fiżika ġestiti flimkien mal-età stmata tagħhom [10]. Peress li l-età stmata hija diġà preżenti ġewwa n-nodi tas-siġar, m'hemmx bżonn li dawn il-valuri jinħażnu wkoll fl-implimentazzjoni tal-approssimazzjoni.

Is-siġra hija illustrata fit-Taqsima 5.3.1. Kull paġna hija maħżuna fis-siġra dwar l-età stmata, u għalhekk tfittxija u estrazzjoni tal-iżgħar paġna hija possibbli b'mod effiċjenti.

Is-sistema ta 'approssimazzjoni żżomm paġna ta' memorja virtwali kontraper ta 'qari u kitba temporanja u tinnotifika l-algoritmu ta' livellar tal-ilbies b'azzjoni ta 'żieda fl-età jekk wieħed minn dawn il-counters jaqbeż ċertu limitu. B'konsegwenza, l-algoritmu tal-livellar tal-ilbies iżid il-valur tal-età interna u jirriloka l-kontenut tal-memorja fiżika f'paġna oħra.

5.3.1 Ġestjoni tal-Paġni tal-Memorja.

Kull meta paġna tal-memorja virtwali għandha tiġi rilokata għal paġna oħra tal-memorja fiżika, il-minimu attwali (jiġifieri, il-paġna tal-memorja fiżika bl-inqas età preżunta) tiġi estratta mis-siġra peress li l-paġna fiżika fil-mira u l-etajiet stmati jiġu aġġustati skont dan.

L-għażla ta 'l-iżgħar paġna bħala vittma ta' wear-leveling twassal għal wear-leveling inkrementali, fejn kull paġna ssir l-iżgħar paġna wara ċertu ammont ta 'żmien.

Rigward l-overhead, l-algoritmu tal-livellar tal-ilbies jissejjaħ biss f'din is-setup meta paġna tal-memorja trid tiġi rilokata. Rigward il-politika tal-għażla tad-deċiżjonijiet tal-livellar tal-ilbies, l-età stmata tal-paġni fiżiċi kollha hija bbilanċjata bl-istess mod maż-żmien, minħabba li kull paġna tkun il-paġna minima attwali f'ċertu ħin.

Dan jistabbilixxi livellar ta 'xedd inkrementali mingħajr stat, u l-memorja hija preżunta li tkun livellata ta' xedd fi kwalunkwe ħin u tinżamm livellata ta 'xedd. Għalhekk, is-sistema m'għandhiex għalfejn taħżen l-etajiet tul iċ-ċikli tal-enerġija.

L-istrutturi tad-dejta tal-approssimazzjoni tal-aċċess u l-algoritmu tal-livellar tal-ilbies innifishom jeħtieġ li jiġu mmirati mill-livellar tal-ilbies innifsu, li jeħtieġ implimentazzjoni speċjali.

Dawn id-dettalji tekniċi, madankollu, huma barra l-ambitu ta 'dan ix-xogħol. Eventwalment, din l-integrazzjoni tal-algoritmu tal-livellar tal-ilbies u s-sistema ta' approssimazzjoni twassal għal parametru ta 'konfigurazzjoni addizzjonali, minbarra l-granularità temporali u spazjali tal-approssimazzjoni tal-għadd tal-kitba, jiġifieri r-relikwa tal-limitu, wara dan għandu jitwettaq in-numru ta' kitbiet jew qari stmati ta' lokalizzazzjoni.

Dan il-parametru ta 'konfigurazzjoni jipprovdi kompromess bejn theoverhead ta' rilokazzjoni tal-paġna u l-frekwenza, u rispettivament il-kwalità li tirriżulta, ta 'azzjonijiet ta' livellar tal-ilbies mingħajr ma jinfluwenzaw il-kwalità tal-approssimazzjoni tal-aċċess.

For more information:1950477648nn@gmail.com