一种GPU中地址转换优化方法、系统、设备及存储介质与流程

技术特征：
1.一种gpu中地址转换优化方法，其特征在于，包括：为gpu的每个核建立一个目录，所述目录记录gpu各个核的私有tlb之间的共享情况；若当前地址转换请求在本地核私有tlb出现不命中时，通过查找所述本地核私有tlb的目录确定命中的异地核私有tlb，根据命中的异地核私有tlb的响应，获取当前地址转换请求所需的物理地址，完成地址转换。2.根据权利要求1所述的gpu中地址转换优化方法，其特征在于，所述为gpu的每个核建立一个目录，具体为：为每个核的私有tlb配设一个目录；所述目录记录对应私有tlb中每个条目的映射信息，以及与所述对应私有tlb联系密切的异地核私有tlb中每个条目的映射信息，所述映射信息均包括条目的虚拟地址和存储位置信息。3.根据权利要求2所述的gpu中地址转换优化方法，其特征在于，所述存储位置信息包括条目的位图信息和共享信息，所述位图信息包括对应条目的虚拟地址对应映射的物理地址所存储的核位置和核数量，所述共享信息表示对应条目对应映射的物理地址是否存储于共享tlb中。4.根据权利要求3所述的gpu中地址转换优化方法，其特征在于，根据异地核私有tlb的响应完成地址转换之前，所述方法还包括：通过片上互联网络技术，将各个私有tlb互联；通过查找所述本地核私有tlb的目录确定命中的异地核私有tlb，根据命中的异地核私有tlb的响应，获取当前地址转换请求所需的物理地址，完成地址转换，包括：所述当前地址转换请求包括目标虚拟地址，通过查找本地核私有tlb的目录中与所述目标虚拟地址成功匹配的条目的虚拟地址，根据所述匹配的条目记录的位图信息，确定目标虚拟地址对应映射的物理地址信息所存储的核的私有tlb并作为命中的异地核私有tlb；基于各个私有tlb之间的片上互联网络，将所述当前地址转换请求发送至所述命中的异地核私有tlb；获取请求响应，得到目标虚拟地址对应映射的物理地址，完成地址转换。5.根据权利要求1所述的gpu中地址转换优化方法，其特征在于，所述方法还包括：若当前地址转换请求在本地核私有tlb出现不命中时，通过所述本地核私有tlb的目录未查找到命中的异地核私有tlb，则将当前地址转换请求发送至共享tlb，在所述共享tlb中查找，若未命中，则将所述当前地址转换请求发送至页表遍历的缓冲区，查找内存中的页表。6.根据权利要求3所述的gpu中地址转换优化方法，其特征在于，所述方法还包括：当共享tlb的目标条目需要放置至待填充私有tlb中时，根据所述待填充私有tlb的目录中记录的每个条目的位图信息，统计与待填充私有tlb共享存储的条目的数量；判断共享存储的条目数量是否达到预设阈值，若是，则将共享tlb的目标条目填充至所述待填充私有tlb中，并更新对应的目录。7.根据权利要求1所述的gpu中地址转换优化方法，其特征在于，所述方法还包括：基于预设的mru策略从目标私有tlb中筛选出多个待删除条目；通过查找目标私有tlb的目录，获取当前待删除条目的位图信息，并统计当前待删除条目对应映射的物理地址共享存储的核数量并作为共享度；判断所述当前待删除条目的共享度是否达到预设的共享阈值；
若否，则将当前待删除条目作为驱逐条目，从所述目标私有tlb中删除；若是，则对下一个待删除条目进行判断，直至对所有待删除条目判断完毕后，未筛选出一个驱逐条目时，则回归执行所述mru策略进行循环驱逐。8.一种gpu中地址转换优化系统，其特征在于，所述系统包括：目录构建模块，用于为gpu的每个核建立一个目录，所述目录记录gpu各个核的私有tlb之间的共享情况；地址转换模块，用于若当前地址转换请求在本地核私有tlb出现不命中时，通过查找所述本地核私有tlb的目录确定命中的异地核私有tlb，根据命中的异地核私有tlb的响应，获取当前地址转换请求所需的物理地址，完成地址转换。9.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述gpu中地址转换优化方法的步骤。10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述gpu中地址转换优化方法的步骤。

技术总结
本发明涉及一种GPU中地址转换优化方法、系统、设备及存储介质，其方法包括：为GPU的每个核建立一个目录，所述目录记录GPU各个核的私有TLB之间的共享情况；若当前地址转换请求在本地核私有TLB出现不命中时，通过查找所述本地核私有TLB的目录确定命中的异地核私有TLB，根据命中的异地核私有TLB的响应，获取当前地址转换请求所需的物理地址，完成地址转换。本发明可以有效减少访问共享TLB的几率，降低存取访问延时，提高地址转换的性能。提高地址转换的性能。提高地址转换的性能。


技术研发人员：杜亚娟 杨玉琦
受保护的技术使用者：武汉理工大学
技术研发日：2021.07.12
技术公布日：2021/11/4