检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：刘正阳汕头大学

学位级别：硕士

计算机系统结构是计算机相关研究的传统领域。由于该领域直接面向计算机的底层设计,研究者往往需要很长的周期去学习相关知识和工具。计算机的底层设计千差万别,因此相关工具需要对计算机系统进行良好抽象以增加其通用性和可定制性。各... 详细信息

计算机系统结构是计算机相关研究的传统领域。由于该领域直接面向计算机的底层设计,研究者往往需要很长的周期去学习相关知识和工具。计算机的底层设计千差万别,因此相关工具需要对计算机系统进行良好抽象以增加其通用性和可定制性。各种商业化的处理器核心虽然功能强大,但是由于其商品的封闭属性,不能方便将其用于科研和教学工作,因此许多学者和团队相继开发了各种模拟器、仿真器以及处理器核心。我国在该领域的研究虽然起步较早,但发展并不理想。由于难以商业化等原因,该领域在我国的研究热度不高,这也导致了我国在这方面缺乏自主权。因此本研究在不考虑任何商业化前景的背景下,设计、实现并验证了一套软硬件系统SystemOT,用于计算机系统结构领域的研究和教学。SystemOT是一个开源的可定制的系统芯片软核。其硬件上包括极简的DMA并行总线、提供完整同步支持的组相联cache、五级流水线结构的精简指令集CPU,精简的动态内存控制器,外部向量中断控制器和一些输入输出模块。其软件工具链由移植的LCC 3.6 C语言编译器、一个预汇编器和一个定制的开源汇编器构成,并提供了用于调试和开发的测试、演示程序。本文记述了该平台的功能以及其软硬件的设计、实现和验证方法。系统的设计在Altera Cyclone IV系列的FPGA上进行了验证,并使用移植的Dhrystone 2.1性能测试程序对系统性能进行了评估和对比。与其他开源的可定制化软核相比,SystemOT有如下优势:1.硬件系统独立开发,无外部依赖,不使用任何第三方代码,并经过完善测试。2.处理器采用精简指令系统,但不依赖于现有的MIPS或RISC-V指令集。3.在保持精简的模块化设计的同时提供组相联cache、高级同步、分支预测等现代处理器的功能。4.提供较为完整的包括编译器、汇编器和部分函数库等的工具链支持,并在软件方面提供了良好的可定制性。5.相关开发日志、设计决策等文档一同随源代码发布。

关键词：计算机系统结构处理器设计 FPGA 编译器移植

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整体光照算法及其大规模并行加速

整体光照算法及其大规模并行加速

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作者：徐建民天津大学

学位级别：硕士

论文围绕体光照算法的并行化和并行加速器体系结构开展了以下几个方面的工作:1.提出了一种适合于大规模并行计算环境的基于粒子追踪的真实感图形生成算法,即PEOGI算法.该算法由三个步骤组成:粒子追踪过程、网络化过程、光线追踪过程.PE... 详细信息

论文围绕体光照算法的并行化和并行加速器体系结构开展了以下几个方面的工作:1.提出了一种适合于大规模并行计算环境的基于粒子追踪的真实感图形生成算法,即PEOGI算法.该算法由三个步骤组成:粒子追踪过程、网络化过程、光线追踪过程.PEOGI算法具有以下几个特点:本身固有很好的并行性(算法能够容易地被分解为大量松耦合的子任务);能够考虑环境中表面上的所有的光照反应(反射、折射、透射等);合理的内存耗费(能够处理大规模环境的输入);可以得到视点无关的计算结果;能够做到逐步求精(用户可以在光照计算过程中随时观察到算法的中间计算结果).通过在单机上的实现,验证了PEOGI算法的正确性,生成了一些真实感图象结果;2.为了充分发挥PEOGI算法具有良好并行性的优势,研究人员针对该真实感图形生成算法设计了大规模并行加速器的体系结构.主要在该加速器的支持下将以更快的速度进行真实感图形的绘制,并接近或达到实时感图形生成的目的;3.提出PEOGI算法在相应并行加速器体系结构下的并行化的方法(存储组织和任务分配等),使得PEOGI算法能够在相应的并行加速器系统上高效地并行运行;4.针对几种典型的环境输入,在分立运行方式下对系统性能进行模拟和分析.其目的是在该整体光照并行加速器投入详细设计之前,对系统将要达到的性能进行初步的估计和评价.

关键词：整体光照算法粒子追踪光线追踪计算机系统结构并行加速器算法并行化

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基于Artix-7 FPGA的三级存储体系设计与实现实验

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实验室研究与探索 2020年第10期39卷 45-49页

作者：秦国锋秦家豪邹剑煌刘鲲胡岳同济大学计算机科学与技术系上海201804

三级存储体系设计与实现实验是计算机系统结构存储体系理论课程的同步配套实验。通过该实验增强学生对理论知识的理解,提升学生的实践开发能力。该实验以学生前期实验完成的基于MIPS指令集的静态和动态流水线CPU成果为基础,在FPGA NEXY... 详细信息

三级存储体系设计与实现实验是计算机系统结构存储体系理论课程的同步配套实验。通过该实验增强学生对理论知识的理解,提升学生的实践开发能力。该实验以学生前期实验完成的基于MIPS指令集的静态和动态流水线CPU成果为基础,在FPGA NEXYS 4开发板上使用SD卡、DDR模块以及片内内存模块构造主存、缓存和辅存的三级存储体系,形成一个可以自启动、自运行的简易计算机系统,为后续其他课程实验贯通,实现完整的计算机系统奠定了基础。

关键词：三级存储计算机系统结构 MIPS指令集

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网络化柑橘生产布局与管理决策咨询系统的研制

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科技通报 2004年第6期20卷 476-480页

作者：史舟李艳吴曙雯管彦良龚洁强王立宏浙江大学农业遥感与信息技术应用研究所中国浙江杭州310029 黄岩区林特局中国浙江台州318020

建立网络化柑橘生产布局与管理决策咨询系统,加速农业信息港建设,是提高水果生产效益,实现农业种植结构调整的关键.本研究以Internet网络为支撑,综合运用ASP服务器端脚本开发技术、组件式GIS技术、网络GIS技术、多媒体技术和模型构建技... 详细信息

建立网络化柑橘生产布局与管理决策咨询系统,加速农业信息港建设,是提高水果生产效益,实现农业种植结构调整的关键.本研究以Internet网络为支撑,综合运用ASP服务器端脚本开发技术、组件式GIS技术、网络GIS技术、多媒体技术和模型构建技术,设计出全国─省级─市县三个层次的网络化柑橘生产布局与管理决策咨询系统,系统包括全国优质柑橘分布图、病虫害与品种、栽培技术、评价预测、市场信息和统计数据等模块,具有柑橘空间分布信息查询、病害辅助诊断、橘园适宜性评价、柑橘产量预测和网络教学等功能,目前正应用于浙江省黄岩区柑橘生产布局与管理,效果良好.

关键词：计算机系统结构网络信息系统网络GIS技术柑橘咨询多媒体技术

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混合型分布式入侵检测系统模型

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吉林大学学报（工学版） 2004年第4期34卷 666-670页

作者：刘萍萍周求湛徐昊申铉京吉林大学计算机科学与技术学院吉林长春130022 吉林大学通信工程学院

在分析入侵检测研究现状的基础上,对分布式入侵检测系统广泛采用的基于组件和基于代理的两种分布式入侵检测模型进行了深入的研究。结合两种模型设计了一种基于网络入侵检测系统和基于主机入侵检测系统的混合型分布式入侵检测系统,并对... 详细信息

在分析入侵检测研究现状的基础上,对分布式入侵检测系统广泛采用的基于组件和基于代理的两种分布式入侵检测模型进行了深入的研究。结合两种模型设计了一种基于网络入侵检测系统和基于主机入侵检测系统的混合型分布式入侵检测系统,并对系统各部分的功能、工作流程、消息格式、通信方法展开了讨论。最后给出了系统的部署方案以及实验过程。实验结果表明:该系统可以准确地检测出以上多种类型的攻击行为,并及时地采取相应措施,阻断攻击者的网络连接。

关键词：计算机系统结构分布式入侵检测组件代理消息格式

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面向敏感进程的相变内存加密方法

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中国科技论文 2016年第20期11卷 2337-2341页

作者：刘巍白家驹王瑀屏清华大学计算机科学与技术系北京100084

相变内存(PCM)由于非易失的特点,其应用受到了安全性问题的挑战。研究人员提出了很多内存加密方法来保护内存中数据的机密性,这些技术主要是对全对内存进行加密,增加了系统性能的开销。本文提出基于敏感进程的相变内存加密方法,采用三... 详细信息

相变内存(PCM)由于非易失的特点,其应用受到了安全性问题的挑战。研究人员提出了很多内存加密方法来保护内存中数据的机密性,这些技术主要是对全对内存进行加密,增加了系统性能的开销。本文提出基于敏感进程的相变内存加密方法,采用三级计数器,有效消除计数器溢出的可能性;采用进程空间地址作为加密种子的组成部分,可支持虚拟内存功能;针对进程内存空间中的数据,使用计数器模式加密,针对共享内存空间,使用直接加密模式进行加密,从而支持了进程间调用功能。本文提出的方法只对敏感进程的内存数据进行加密,大幅减少了加解密数据的数量,有效降低内存加密对系统性能的损耗。

关键词：计算机系统结构相变内存内存加密敏感进程

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一种可验证的矢量空间动态密钥共享方案

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吉林大学学报（工学版） 2008年第1期38卷 123-126页

作者：庞世春刘淑芬吉林大学计算机科学与技术学院

提出了一种可验证的矢量空间密钥共享方案,其安全性依赖于椭圆曲线密码的安全性。该方案具有如下特点:使(t,n)门限密钥共享方案中受托人的权限必须相同的前提条件可以推广到一般的情况;提供了验证的手段,可以检验出密钥分发者或密钥受... 详细信息

提出了一种可验证的矢量空间密钥共享方案,其安全性依赖于椭圆曲线密码的安全性。该方案具有如下特点:使(t,n)门限密钥共享方案中受托人的权限必须相同的前提条件可以推广到一般的情况;提供了验证的手段,可以检验出密钥分发者或密钥受托人的欺诈行为;分发的子密钥通过椭圆曲线密码进行了加密,使得受托人掌握的子密钥是加密后的密文形式,增强了安全性;同时,由于椭圆曲线密码体制具有加密强度高、密钥短的优点,使得该方案特别适合于计算、存储、带宽要求严格的场合。

关键词：计算机系统结构密钥共享椭圆曲线矢量空间椭圆曲线离散对数问题

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面向流数据处理的动态自适应检查点机制研究

面向流数据处理的动态自适应检查点机制研究

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作者：刘智亮吉林大学

学位级别：硕士

随着云计算、博客、社交网络等新兴网络服务发展和崛起,流数据处理成为时下技术热点。静态大数据批处理研究相对成熟,而大规模流数据在线处理研究尚处起步阶段,成为广受关注的重要大数据。不同于静态数据,流数据具有持续更新、数据规模... 详细信息

随着云计算、博客、社交网络等新兴网络服务发展和崛起,流数据处理成为时下技术热点。静态大数据批处理研究相对成熟,而大规模流数据在线处理研究尚处起步阶段,成为广受关注的重要大数据。不同于静态数据,流数据具有持续更新、数据规模大且侧重时效性、数据流量动态变化以及突发性等特点。以早期流处理系统为基础,许多分布式计算系统都可以实时或接近实时地处理大数据流(S4、Storm和Spark Streaming等),拥有强大的并行处理能力和系统可扩展性,成为广受关注的新型分布式系统。不同于计算集群和静态批处理系统,分布式流处理系统最显著的特点是实时处理能力,对故障容错技术提出了新的实时性挑战:首先,流数据为动态数据,数据流在处理过程中持续地流入和流出系统,通常依靠内存计算,导致数据信息在故障中永久丢失,维护难度增加。其次,分布式系统规模变化性强,系统故障率攀升,导致可靠性问题加剧。最后,流负载动态变化进一步加剧实时容错难度,需建立动态容错策略。结合流式计算特性,检查点和上游备份方法是较为有效的容错方法。然而,分布式流处理系统的检查点机制大多基于传统检查点方法,检查点周期固定,难以满足动态流场景要求,主要存在以下问题:1,伴随突发性流,固定周期的检查点难以为故障恢复提供时间保证,导致上游数据重演时间过长。2,上游备份空间有限,考虑流量动态变化,下游如不及时执行检查点会导致上游数据溢出。3,检查点实时开销大,流量高峰期间,一次检查点操作将严重影响实时处理。4,缺乏较为系统的理论模型,难以预测和判断数据源和流量变化,尚无相关技术定量分析不同流量场景下检查点操作对实时性的影响。因此,现有检查点工作并不完全适用于当前分布流数据处理平台,难以满足对延迟要求和故障恢复时间的合理平衡。针对上述问题,本文提出一种面向数据流负载变化、可在线动态调节周期的检查点机制。本文主要贡献如下:1,突发性流在系统中逐级传播,需快速适应突发性变化:既要避免上游备份压力过大,又要避免下游故障恢复时间过长。本文分析上下游节点间的处理关系,进一步协调节点间的检查点操作。首先,保证节点的故障恢复时间:构建了恢复时间计算模型,系统中各节点可实时获取上游备份信息,预测其故障恢复时间。通过分析恢复时间变化,及时调整检查点周期。其次,保证节点间数据的准确处理:伴随突发性流传递,上游备份数据量急剧增加,节点能够实时判断内存开销变化,必要时及时通知下游节点执行一次检查点操作,按需修剪数据备份以避免内存溢出。2,为满足实时容错需求,本文重点研究检查点周期动态调整方案,提出了节点级的检查点周期策略。周期调整的目标是依据动态变化的流量负载,为节点动态选取最佳检查点时机,减小每次检查点操作的实时开销。首先,不同流量场景下检查点操作对实时性的影响程度是不同的,我们提出了检查点实时性代价的概念。检查点实时性代价定量描述了一次检查点操作对流数据处理产生的延迟影响,是检查点时机选择的重要依据。其次,为了更有针对性的对节点检查点周期进行管理和调整,依照流处理作业拓扑结构和节点差异化处理能力对节点进行分类。最后,针对不同类型的节点提出周期调整协议,具体定义了检查点周期选取和调整规则。3,实验结果显示,同传统检查点方法相比,该机制在灵活性和实时性方面具有明显优势,能够满足流数据处理高可靠性和实时性容错的要求。

关键词：计算机系统结构流数据处理检查点处理延迟恢复时间

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基于PIM技术的SIMD核处理元的研究与设计

基于PIM技术的SIMD核处理元的研究与设计

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作者：刘炜西安理工大学

学位级别：硕士

随着数字图像处理技术和计算机的飞速发展，多媒体应用走进了人们生活、工作的方方面面。大到国家安全、社会稳定，小到普通家庭日常生活，都在被多媒体的发展改变着。正是这些日益增长的应用使得传统的体系结构难以满足需求，从而推动... 详细信息

随着数字图像处理技术和计算机的飞速发展，多媒体应用走进了人们生活、工作的方方面面。大到国家安全、社会稳定，小到普通家庭日常生活，都在被多媒体的发展改变着。正是这些日益增长的应用使得传统的体系结构难以满足需求，从而推动了并行处理计算机体系结构的进一步发展。利用数据并行处理的方法来提高计算机性能是行之有效的途径，目前已成为计算机系统结构的热点研究方向。而将可重构技术与并行处理相结合，则可以提高系统的适应性和灵活性，进而充分发挥体系结构的性能。\n 本文提出了一种基于可重构总线的数据并行体系结构，通过研究体系结构的各主要模块的设计与实现来不断完善该体系结构。主要内容包括以下几个方面：\n 首先，针对现代多媒体处理中存在的问题，提出了一种基于可重构总线的一维处理单元阵列体系结构。\n 其次，根据该体系结构设计处理单元内部的各个模块，并结合体系结构的特点以现有的指令集为基础提出新的指令系统。另外，设计各处理单元之间的通信模块以及处理元之间的数据传递方式，即可重构数据总线的设计。该部分是本文的重点，也是该体系结构的主要特色。\n 最后，通过对常用的图像处理算法的验证，表明基于可重构总线的一维SIMD体系结构在逻辑上具有可行性。

关键词：计算机系统结构 PIM技术 SIMD核处理元可重构总线数据并行处理

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大数据时代勘探云建设模式探索

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计算机系统应用 2015年第5期24卷 26-31页

作者：林茂塔依尔.伊布拉音许涛宋雪峰姜元刚新疆油田勘探开发研究院地球物理研究所乌鲁木齐830013

按照大数据定义,油气勘探数据处理工作显然是一种大数据应用模式,而作为油气勘探核心工作平台的勘探云计算中心,其建设目的首先是为了满足企业内部业务数据处理工作需求,在确保计算力分享和协同工作的基础上,勘探云更注重数据存储、数... 详细信息

按照大数据定义,油气勘探数据处理工作显然是一种大数据应用模式,而作为油气勘探核心工作平台的勘探云计算中心,其建设目的首先是为了满足企业内部业务数据处理工作需求,在确保计算力分享和协同工作的基础上,勘探云更注重数据存储、数据管理以及数据应用业务的支持,对照一般公用云建设模式,勘探私有云建设具备其独特的建设模式.笔者企业结合自身特点,对照当前大数据应用需求开展勘探私有云建设工作,取得了一定的效果,对企业主营业务的支持效果明显.

关键词：计算机系统结构云计算大数据数据管理作业调度

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