【摘 要】
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曙光6000龙芯分区采用HPP体系结构,具有节点内异构多处理器、处理单元间耦合度适中以及非对称设备共享的体系结构特性。高性能计算机研究中心系统软件组针对上述特性设计并实
【出 处】
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中国科学院研究生院 中国科学院大学
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曙光6000龙芯分区采用HPP体系结构,具有节点内异构多处理器、处理单元间耦合度适中以及非对称设备共享的体系结构特性。高性能计算机研究中心系统软件组针对上述特性设计并实现了Xingzhe4节点操作系统。Xingzhe4是非对称多核心单一系统映像操作系统,呈现支持X86和MIPS64两种指令集应用的统一用户管理视图,具有统一进程管理域、全局任务调度、单一管理点等单一系统映像特性。
本文研究Xingzhe4操作系统中全局进程管理的关键技术,主要工作和贡献如下:
(1)设计了HPP体系结构下的统一进程管理域机制。该管理机制基于核心间通信层进行主从核心间的数据交互,维护全局进程间关系以构建单一进程空间;同步从核心系统数据到主核心,实现超节点内所有进程和相关资源信息的集中式访问;扩展进程间信号通信机制,支持跨操作系统核心的信号传递,实现了主核心对全局进程的直接控制。
(2)提出了面向HPP平台应用的自适应任务调度技术。该技术对用户隐藏了底层指令集差异,提供统一的操作界面以完成异构平台的进程加载;针对不同HPP应用及其不同运行阶段对资源的需求差异,根据相应分派策略选择应用加载位置,缓解多个从核心之间负载不均衡的问题;支持进程分派策略的在线增删,无需重启应用和主从操作系统核心,提高了系统的可管理性和可用性。
(3)实现了Xingzhe4操作系统的进程管理子系统,并对其进行了深入的评测。该系统支持统一进程管理域和自适应任务调度,实现了全局信息汇聚、全局信号管理等全局进程管理的关键功能,通过自适应加载、自适应分派和策略热替换提高了系统的可管理性和易用性,最终实现了单一管理点并提高了系统的负载均衡比,使用户只登录主核心便可使用htop等常用系统工具管理全局进程。
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