运行在单芯片多处理器(CMP)架构上不同核心的多个线程间会因为共享资源的争用而导致线程性能下降，其中共享L2Cache的争用是导致系统性能下降的重要原因。在拥有共享缓存的多核体系架构中，线程之间的相互干扰是不可预测的，随着核心数目的增加，我们不可能穷举所有可能的线程协同调度方案。因此，采用启发式的算法减少线程调度方案的搜索空间并获得可行的线程协同调度方案来优化系统性能是本文急需解决的问题之一。此外，由于新型非易失性存储器(NVM)具有高可靠性、低能耗等方面的优点，本文将NVM作为CMP架构的共享二级缓存。然而，NVM的擦除/写次数有限，并且写入操作的开销大于读取操作的开销。为了克服这些缺点，有必要减少NVM的读写开销，并实现NVM磨损均衡，这也是本文亟待解决的主要问题。
　　针对共享缓存争用的问题，本文提出了一种新型的基于非合作博弈的公平感知线程协同调度模型，并试图通过公平地调度线程来提高系统的整体性能以减少CMP上共享L2Cache未命中数。本文使用非合作博弈对线程调度进行建模，首先对博弈中的参与人、策略集以及效益函数都做了详细的说明。然后提出了迭代算法(IA)用于求解该博弈问题的纳什均衡，并从理论上证明了纳什均衡的存在性，通过求解IA的Nash均衡，可以获得所有线程的协同调度方案。最后通过实验验证了IA的收敛性以及有效性，实验结果表明使用IA获得的线程协同调度方案相比于默认调度方案而言减少了共享L2Cache的缺失数。
　　针对NVM的读写开销以及磨损均衡的问题，本文首先使用迭代最优数据分配(IODA，Iterational Optimal Data Allocation)算法可实现全局最小读写开销的数据分配。在此基础上，本文从软件层面上通过数据分配实现NVM的磨损均衡，并提出了全局均衡优化分配(GBOA)算法，将分配到NVM数据进一步分配到具体的Block中。实验结果表明，与随机数据分配算法相比，基于贪心算法的数据分配方案使得NVM的使用寿命平均提高37.96％，而基于GBOA的数据分配方案则提高了49.52％。