基于Trace和事件驅動的內存系統(tǒng)模擬器的設計與實現.pdf

1、隨著中國社會步入大數據、云計算時代，各行各業(yè)都擠入"互聯網+"的大門，用戶數據量持續(xù)上升，帶動了數據服務和在線數據分析的需求指數式爆發(fā)，導致互聯網數據中心的處理能力面臨著嚴峻的考驗。其中"內存墻"問題、數據中心整體節(jié)點利用率不高的問題、單節(jié)點內存不足的問題是影響數據中心處理能力的關鍵因素，造成內存成為制約數據中心處理能力的瓶頸。因此，為了解決上述問題和充分利用數據中心資源，提出了三種解決內存解決方案。
　　為了科學的研究上述方案的

2、性能，以真實的內存訪問過程為參考，采用C++編程設計語言設計和實現了這款內存系統(tǒng)模擬器系統(tǒng)。這款模擬器系統(tǒng)以內存訪問記錄trace文件為輸入，執(zhí)行完所有trace記錄所耗的時間為輸出，合理的評估了上述三種方案的性能。首先，對模擬器系統(tǒng)的需求進行了分析，總結出模擬器中包含的三大組件--事務隊列、內存控制器和DRAM系統(tǒng)，四個模擬器方案--磁盤交換區(qū)方案、遠程內存借用方案、遠程內存交換到本地內存方案和部分本地內存用作遠程內存緩存的方案。此外

3、，該模擬器系統(tǒng)支持HMTT采集的二進制trace文件，并實現了通道與訪存地址之間的動態(tài)映射，采用事件驅動執(zhí)行和最小堆事件管理機制。
　　為了評估上述四種方案的優(yōu)劣，分不同的本地內存緊缺程度進行實驗，當內存系統(tǒng)能夠供給給應用的內存空間低于所需一半時，實驗結果表明：（1）基于遠程內存借用技術的方案相比磁盤交換區(qū)方案會有很大程度的性能提升，平均提升倍數在10到48倍之間；（2）在基于遠程內存技術的方案中，部分本地內存用作遠程內存緩存方案