Experimental study on data locality of parallel programs executing synchronization-free threads of computations

摘要

The effective use of hierarchical memory for parallel shared memory programs requires good data locality. Analysis and experimental study on data locality in LID cache for parallel programs executing synchronization-free threads of computations, derived from NAS Parallel Benchmarks, are presented in the paper. Parallel synchronization-free programs were implemented by means of the OpenMP standard. Experiments were carried out in the Intel SMP architecture. The Intel VTune Performance Analyzer was used to collect and evaluate data locality metrics. Finally, a few conclusions about data locality characteristics of synchronization-free parallel programs are given.%Efektywne wykorzystanie współczesnych wieloprocesorowych architektur z pamięcią dzieloną, stosujących kilkupoziomową hierarchię dostępu do danych, wymaga od programów wykonujących równolegle obliczenia w niezależnych wątkach dobrych charakterystyk lokalności danych. W niniejszym artykule przedstawiono badania eksperymentalne oraz analizę lokalności danych dla programów zaczerpniętych ze standardowego zestawu testowego NAS Parallel Benchmark, wykonujących obliczenia w niezależnych wątkach utworzonych przy użyciu dyrektyw równoległych standardu OpenMP. Charakterystyki lokalności danych zostały opracowane dla pierwszego poziomu danych (LID) pamięci cache. Całość badań została wykonana na architekturze Intel SMP z systemem operacyjnym Linux. W celu pozyskania wartości metryk umożliwiających oszacowanie lokalności danych zastosowano narzędzie Intel Vtune Performance Analyzer. Na podstawie uzyskanych obserwacji podjęto próbę sformułowania wniosków końcowych.