Dynamic Limited Directory Scheme for Distributed Shared Memory Systems

분산공유 메모리 시스템을 위한 동적 제한 디렉터리 기법

The caches in distributed shared memory systems enhance the performance by reducing memory access latency and communication overhead, but they must solve the cache coherence problem. This paper proposes a new directory protocol to solve the cache coherence problem and to improve the system performance in distributed shared memory systems. To maintain the cache coherence of shared data, processors within a limited distance reduce the communication overhead by using a bit-vector like the full directory scheme. Processors over a limited distance store pointers in a directory pool. Since the bit-vector and the directory pool remove the unnecessary cache invalidations, the proposed scheme reduces the communication traffic and improves the system performance. The dynamic limited directory scheme reduces the communication traffic up to 66 percents compared with the limited directory scheme and the number of directory access up to 27 percents compared with the dynamic pointer allocation scheme.

분산 공유 메모리(distributed shared memory) 시스템에서 캐쉬는 메모리 접근 지연과 통신 부하 줄임으로 성능을 향상시킬 수 있으나 캐쉬일관성 문제를 해결하여야 한다. 본 논문은 DSM 시스템에서 캐쉬일관성 문제를 해결하고 성능을 향상시킬 수 있는 새 디렉터리 프로토콜을 제안한다. 캐시 일관성을 유지하기 일정거리 이내에 있는 처리기는 전체 디렉터리 기법처럼 비트 벡터를 사용하여 통신 오버헤드를 줄일 수 있다. 그리고 일정거리 이상에 있는 처리기는 포인터를 디렉터리 풀에 저장한다. 이 비트 벡터와 디렉터리 풀의 사용은 불필요한 캐쉬 무효화를 방지하므로 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다. 제안한 기법은 제한 디렉터리 기법보다 통행량을 66%까지 줄일 수 있으며 동적할당 디렉터리 기법보다 디렉터리 접근 회수도 27%까지 각각 줄일 수 있다.