ページ回収に伴うOSノイズの除去

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OS ノイズは,高性能計算アプリケーションの性能低下の大きな要因の一つである.OS ノイズの実体は,割り込み処理などの OS カーネルによるサービスの実行や,メモリ管理デーモンなどの各種デーモンの実行である.これらの動作は,アプリケーションによる計算を中断させ,計算時間を増大させる.OS ノイズは,多くのプロセスやスレッドが頻繁に同期するアプリケーションで大きく性能を低下させる.本論文では,メモリページの回収処理に伴う OS ノイズに着目し,その OS ノイズによる影響を低減する手法を提案する.Linux のディスク I/O では,通常はファイルデータはメモリ上にキャッシュされる.大量のディスク I/O を行った結果,キャッシュ用のメモリが足りなくなると,OS は特別なカーネルスレッドを起動し,近い将来に利用されないと思われるページを回収させる.このカーネルスレッドが頻繁に動作すると,その OS ノイズによりアプリケーションの性能が低下する.提案手法は,大量のディスク I/O が行われている場合に,ページ回収のカーネルスレッドに先行して,さらに大きな単位でページを回収する.これによりページ回収の回数が減り,OS ノイズによる影響が小さくなる.我々は提案手法に基づくシステムを実装し,実験を行った.その結果,その OS ノイズによる性能低下をほぼなくすことに成功した.
2013-05-22

ページ回収に伴うOSノイズの除去

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