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Contents
Notices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vii
Trademarks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . viii
Preface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ix
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Chapter 1. Optimization and tuning on IBM POWER7 and IBM POWER7+ . . . . . . . . . . 1
1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.2 Outline of this guide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.3 Conventions that are used in this guide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.4 Background . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.5 Optimizing performance on POWER7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.5.1 Lightweight tuning and optimization guidelines. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.5.2 Deployment guidelines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.5.3 Deep performance optimization guidelines. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Chapter 2. The POWER7 processor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.1 Introduction to the POWER7 processor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.1.1 The POWER7+ processor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.2 Multi-core and multi-thread scalability. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.3 Using POWER7 features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.3.1 Page sizes (4 KB, 64 KB, 16 MB, and 16 GB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.3.2 Cache sharing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.3.3 SMT priorities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.3.4 Storage synchronization (sync, lwsync, lwarx, stwcx, and eieio) . . . . . . . . . . . . . 37
2.3.5 Vector Scalar eXtension (VSX). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
2.3.6 Decimal floating point (DFP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
2.3.7 Data prefetching using d-cache instructions and the Data Streams Control Register
(DSCR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
2.4 Related publications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Chapter 3. The POWER Hypervisor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3.1 Introduction to the POWER7 Hypervisor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
3.2 POWER7 virtualization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
3.2.1 Virtual processors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
3.2.2 Page table sizes for LPARs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
3.2.3 Placing LPAR resources to attain higher memory affinity. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
3.2.4 Active memory expansion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
3.2.5 Optimizing Resource Placement – Dynamic Platform Optimizer . . . . . . . . . . . . . 65
3.3 Related publications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Chapter 4. AIX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
4.1 AIX and system libraries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
4.1.1 AIX operating system-specific optimizations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
4.1.2 Using POWER7+ features under AIX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
4.2 AIX Active System Optimizer and Dynamic System Optimizer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
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