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申请/专利权人：上海交通大学

摘要：本发明提供了一种适用于通用图形处理器的状态保存与恢复方法和系统，在状态保存的过程中，该方法允许GPU应用继续执行，同时在发射GPGPU核函数前，该方法会预测核函数访问的内存，并通过写时拷贝、设置脏位等方法，保证状态保存数据的准确性；在状态恢复的过程中，该方法通过重执行核函数的方式恢复脏内存，以及借助按需装载的方式加速程序的恢复过程。与现有技术相比，本发明具有低开销、硬件和工作负载适配范围广的特点，可以用于支撑容灾备份、热迁移和快速启动等重要系统需求。

主权项：1.一种适用于通用图形处理器的状态保存与恢复方法，其特征在于，包括：在不停止核函数运行的情况下，在状态保存阶段将GPGPU的内存数据拷贝至CPU侧，在状态恢复阶段从CPU侧恢复GPGPU侧的内存数据；状态保存阶段包括预拷贝和差值拷贝阶段；在预拷贝阶段，操作系统执行以下步骤：步骤1：操作系统将GPGPU内存中的缓冲区进行拷贝，同时并发按序执行步骤2至步骤4；步骤2：操作系统对程序发射的各个不停止核函数的内存访问语义进行分析，得到不停止核函数对各缓冲区的输出缓存器和输入缓存器；步骤3：操作系统对不停止核函数的输出缓存器的拷贝情况进行判断：若输出缓存器尚未被步骤1拷贝，则对其进行拷贝操作，即进行写时时拷贝，并对其进行脏位标记；若已被步骤1拷贝，则操作系统对其进行脏位标记；若正在被步骤1拷贝，则阻塞等待拷贝结束，并对其进行脏位标记；步骤4：操作系统将不停止核函数发射至GPGPU予以执行；预拷贝阶段完成后，在差值拷贝阶段，操作系统拦截并缓存所有程序发射的不停止核函数，并进行如下步骤：步骤5：操作系统对被标记脏位的缓存器规模进行判断：若规模低于预设阈值，则操作系统将所有被标记脏位的缓存器重新拷贝至CPU侧；否则执行步骤6；步骤6：操作系统对CPU侧程序进行状态保存，将CPU侧程序状态以及预拷贝和差值拷贝阶段拦截的所有不停止核函数打包至二进制映像中；在状态恢复阶段，操作系统通过执行如下步骤来恢复GPGPU的内存状态：步骤7：操作系统通过重新发射预拷贝阶段的部分不停止核函数，以恢复未在差值拷贝阶段处理的被标记脏位的缓存器；步骤8：操作系统发射在差值拷贝阶段缓存的尚未执行的不停止核函数。

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百度查询： 上海交通大学 适用于通用图形处理器的状态保存与恢复方法和系统