检索结果-内蒙古大学图书馆

软件学报 2012年第2期23卷 179-199页

作者：张伟宋莹阮利祝明发肖利民软件开发环境国家重点实验室(北京航空航天大学) 北京100191 北京航空航天大学计算机学院北京100191 计算机体系结构国家重点实验室(中国科学院计算技术研究所) 北京100190 轨道交通控制与安全国家重点实验室(北京交通大学) 北京100044

Internet数据中心向多元化、智能化、自动化、规模化与标准化道路发展,其规模越来越大、越来越复杂,这为如何有效管理资源带来极大的冲击与挑战.当前,资源管理已成为Internet数据中心亟待解决的重要问题,其重要性与紧迫性已不容忽视.分... 详细信息

Internet数据中心向多元化、智能化、自动化、规模化与标准化道路发展,其规模越来越大、越来越复杂,这为如何有效管理资源带来极大的冲击与挑战.当前,资源管理已成为Internet数据中心亟待解决的重要问题,其重要性与紧迫性已不容忽视.分析了Internet数据中心资源管理面临的两大挑战:(1)满足并发多应用SLAs(service level agreements)的兼容性;(2)提高系统服务的能量有效性.以挑战为主线,对近十几年来国内外在满足SLA、降低功耗、同时满足SLA和降低功耗方面所取得的资源管理研究成果进行了全面的概括总结和分析,最后进行总结并对未来的研究发展趋势提出观点.

关键词：数据中心资源管理 SLA(service level agreement) 功耗虚拟化

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树形网络中面向服务质量的副本放置算法

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小型微型计算机系统 2016年第4期37卷 803-806页

作者：李帅武继刚王旭天津工业大学计算机科学与软件学院天津300387 计算机体系结构国家重点实验室中国科学院计算技术研究所北京100190

副本技术广泛应用于分布式系统中,高效合理的副本放置对提高系统的可用性、可靠性,以及缩短用户访问时间都起到至关重要的作用.为了提高网络中副本的使用率,基于多访问策略,提出了一种性能较高的最远优先放置算法.通过引入了通信距离的... 详细信息

副本技术广泛应用于分布式系统中,高效合理的副本放置对提高系统的可用性、可靠性,以及缩短用户访问时间都起到至关重要的作用.为了提高网络中副本的使用率,基于多访问策略,提出了一种性能较高的最远优先放置算法.通过引入了通信距离的限制,降低了客户访问时延,进而降低了整个系统访问时间,提高了访问效率.实验分析表明,与现有算法相比,提出的算法在最大使用每个副本处理能力的同时,大大降低了网络的运行成本.在不同的距离限制下,都得到了可观的改进,其中对现有算法的改进最高可达68%.

关键词：副本放置树形网络可靠性

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面向网络的快速容错恢复技术

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计算机工程与设计 2018年第9期39卷 2701-2706页

作者：张志敏吴军严明玉中国科学院计算技术研究所北京100190 中国科学院计算技术研究所计算机体系结构国家重点实验室北京100190 北京控制工程研究所北京100190 中国科学院大学计算机与控制学院北京100190

多节点系统的容错设计面临较大挑战,降低容错成本和提高容错实时性成为主要研究目的。介绍面向SpaceWire网络的多节点容错恢复技术研究工作,引进任务动态迁移机制,从体系结构角度,研究检查点设置、故障发现、实时任务迁移、任务恢复等技... 详细信息

多节点系统的容错设计面临较大挑战,降低容错成本和提高容错实时性成为主要研究目的。介绍面向SpaceWire网络的多节点容错恢复技术研究工作,引进任务动态迁移机制,从体系结构角度,研究检查点设置、故障发现、实时任务迁移、任务恢复等技术,突破检查点设置与卷回、任务动态恢复、消息重定向、任务迁移策略等关键技术。实测结果表明,从故障发现到任务迁移恢复平均时间为278ms,比传统任务时间提高了一个数量级,实现了一种多节点系统容错快速恢复技术途径。

关键词：多机系统容错设计任务迁移 SpaceWire网络 VxWorks操作系统

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可时间局部性感知的块I/O关联挖掘算法

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小型微型计算机系统 2015年第5期36卷 990-995页

作者：黄立锋邓玉辉暨南大学科学技术信息学院计算机科学系广州510632 中国科学院计算技术研究所计算机体系结构国家重点实验室北京100190

块I/O之间的频繁关联性是存储系统中普遍存在的现象.这种数据块之间的频繁关联性,在改善存储系统的数据布局、优化访问数据的预取策略等方面具有重要意义.传统的频繁关联序列挖掘算法没有考虑数据的时间局部性,不能够有效地挖掘出块I/O... 详细信息

块I/O之间的频繁关联性是存储系统中普遍存在的现象.这种数据块之间的频繁关联性,在改善存储系统的数据布局、优化访问数据的预取策略等方面具有重要意义.传统的频繁关联序列挖掘算法没有考虑数据的时间局部性,不能够有效地挖掘出块I/O之间的频繁关联性.本文提出了一种关联强化窗口下的可时间局部感知的apriori改进算法来挖掘块I/O之间的频繁关联序列.此外,本文还对支持度达不到阈值却又不容忽视的次频繁关联序列进行了挖掘,与频繁序列形成优势互补.实验中利用了三个真实的Trace对该算法进行评估.实验结果表明改进后的apriori算法更适合于挖掘块I/O数据流的频繁和次频繁关联序列.而且,该算法弥补了传统的频繁关联序列挖掘算法对具有时间敏感性的类流数据进行关联挖掘的缺陷.另外,相比较于apriori算法,该算法的时间效率更高.

关键词：关联强化窗口块I/O关联频繁关联序列次频繁关联序列类流数据

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处理器片上渗透缓存蕴含的时间与空间及时局部性

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电子学报 2024年第10期52卷 3589-3599页

作者：胡九川程建聪万良易吴楠士叶笑春严龙北京交通大学计算机科学与技术学院北京100044 教育部教育管理信息中心北京100816 中国电子科技集团公司第32研究所上海201800 中国科学院计算技术研究所计算机体系结构国家重点实验室北京100190

处理器片上寄存器的分布形态与数量规模对处理器的整体计算性能有直接影响,这种影响表面上看是波及处理器片上缓存结构的改进和优化,本质上是时间要素与空间要素交织在一起的综合反映.因此,从时间和空间上确保处理器内核对片上缓存的局... 详细信息

处理器片上寄存器的分布形态与数量规模对处理器的整体计算性能有直接影响,这种影响表面上看是波及处理器片上缓存结构的改进和优化,本质上是时间要素与空间要素交织在一起的综合反映.因此,从时间和空间上确保处理器内核对片上缓存的局部化访问必将进一步提高处理器的整体计算性能.为了认识处理器片上缓存中存在的时间与空间及时局部性,以由传统缓存耦合而成的渗透缓存为工具来分析处理器内核访问片上缓存的时间与空间局部性,仿真实验表明渗透缓存因具备容纳时间与空间局部性的结构提高了处理器访问片上缓存的命中率,客观上缩短访存延迟,从而为提高处理器性能创造了有利条件.

关键词：渗透缓存时间局部性空间局部性片上数据流转

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基于RISC-V的FFmpeg多媒体算法库优化策略

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计算机工程 2023年第4期49卷 159-165,173页

作者：张桢梁军贾海鹏张云泉李青北京联合大学北京市信息服务工程重点实验室北京100101 中国科学院计算技术研究所计算机体系结构国家重点实验室北京100190

RISC-V处理器的广泛应用使得FFmpeg多媒体算法库在RISC-V平台上的高性能实现日益重要。提出一种基于RISC-V架构的系列优化策略,针对开源音视频多媒体FFmpeg算法库中不同特征和计算密度的算法,利用RISC-V指令集的扩展性对算法库中某些耗... 详细信息

RISC-V处理器的广泛应用使得FFmpeg多媒体算法库在RISC-V平台上的高性能实现日益重要。提出一种基于RISC-V架构的系列优化策略,针对开源音视频多媒体FFmpeg算法库中不同特征和计算密度的算法,利用RISC-V指令集的扩展性对算法库中某些耗时的算法进行指令加速和并行优化。在深入研究RISC-V开源架构的基础上,构建一个基于RISC-V开源架构的高性能FFmpeg算法库。针对不连续访存类算法、数据依赖类算法、数据快速转换类算法,从向量单元配置、向量化访存、汇编优化、指令流水优化4个方面出发,大幅提升FFmpeg算法库在RISC-V处理器上的性能。实验结果表明,采用以上优化策略后的FFmpeg算法库在基于RISC-V架构的XT-910芯片上的性能得到明显提升,其中的不连续访存类算法、数据依赖类算法、数据快速转换类算法的加速比分别为8.20、3.67、3.62。

关键词：开源指令集架构 FFmpeg多媒体算法库向量化访存汇编优化指令流水优化

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一种自适应分类重用距离来捕捉热数据的缓存算法

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小型微型计算机系统 2018年第9期39卷 2010-2015页

作者：艾亮邓玉辉暨南大学信息学院计算机科学系广州510632 中国科学院计算技术研究所计算机体系结构国家重点实验室北京100190

缓存算法在构建一个大的存储系统的存储器层次结构中起着重要作用.许多的缓存算法都集中在利用块的新进度(Recency)和访问频率(Frequency)来确定该块是否为热数据块.然而这里存在两个问题,首先热数据块的热度是有时间限制的,其次算法并... 详细信息

缓存算法在构建一个大的存储系统的存储器层次结构中起着重要作用.许多的缓存算法都集中在利用块的新进度(Recency)和访问频率(Frequency)来确定该块是否为热数据块.然而这里存在两个问题,首先热数据块的热度是有时间限制的,其次算法并没有考虑数据块还具有重用距离等其它特征.因此如果仅仅考虑将相同访问频率的数据块放在一起,那么热数据块之间必然会产生缓存污染问题.因为算法无法保证短的重用距离的热数据块的缓存驻留时间小于长的重用距离的数据块.针对这一问题,本文提出一种名为自适应分类重用距离的缓存算法(ACRD).算法利用数据的重用距离特征和缓存替换的元数据历史信息来深度挖掘数据访问模式的特征,并以一种自适应的方式实现这种热数据识别和缓存时间分配的问题.实验结果表明,算法的性能明显优于LRU算法,并且在许多场合优于目前比较优秀的LIRS和ARC算法.同时,算法在不同的缓存规模下的命中率具有稳定性.

关键词：缓存缓存替换算法热点数据识别重用距离自适应性

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面向光流估计的高效加速器架构设计

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中国科学：信息科学 2021年第5期51卷 795-807页

作者：刘博生陈晓明韩银和常亮广东工业大学计算机学院广州510006 桂林电子科技大学计算机与信息安全学院广西可信软件重点实验室桂林541004 中国科学院计算技术研究所计算机体系结构国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100190

光流(optical flow)为同一对象在视频中运动到下一帧的移动量.从视频中估计光流已广泛应用于各类移动智能系统,如运动估计和机器人导航.最近的研究表明,卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)能提供可靠的光流估计结果.然而,... 详细信息

光流(optical flow)为同一对象在视频中运动到下一帧的移动量.从视频中估计光流已广泛应用于各类移动智能系统,如运动估计和机器人导航.最近的研究表明,卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)能提供可靠的光流估计结果.然而,现有的硬件加速器无法支持面向光流估计的CNN复杂计算.具体而言,这些类型的CNN不仅包括常规的卷积(convolution)和反卷积(deconvolution)运算,还包括双线性插值(bilinear interpolation)和/或关联(correlation)运算.双线性插值和关联操作主要探索两个连续图像帧之间的关联关系.为解决这一问题,本项工作提出面向光流的CNN硬件加速设计方案(称为Swan-AOE),即通过支持卷积、反卷积、双线性插值和关联操作解决这类神经网络的硬件加速计算问题.Swan-AOE包括可配置的硬件计算架构和自适应的调度策略,通过提供灵活的并行调度实现最优化吞吐量计算.此外,Swan-AOE还进行设计空间探索,探索可用片上缓存资源在提高能耗–面积效率的潜在能力.实验结果表明,与基准加速器相比,所提出的设计能有效提升性能、能效和面积效率.

关键词：加速器光流估计能效卷积神经网络

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新型非易失存储的安全与隐私问题研究综述

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计算机研究与发展 2016年第9期53卷 1930-1942页

作者：徐远超闫俊峰万虎孙凤芸张伟功李涛首都师范大学信息工程学院北京100048 计算机体系结构国家重点实验室(中国科学院计算技术研究所) 北京100190 佛罗里达大学电子与计算机工程系美国佛罗里达州盖恩斯维尔32611

近年来,以相变存储器(phase change memory,PCM)为代表的各种新型非易失存储(nonvolatile memory,NVM)技术得到广泛关注.NVM同时具有传统内存的字节寻址特性和外存的非易失特性,因而可以同时替代内存和外存,也可以用于混合存储体系结构.... 详细信息

近年来,以相变存储器(phase change memory,PCM)为代表的各种新型非易失存储(nonvolatile memory,NVM)技术得到广泛关注.NVM同时具有传统内存的字节寻址特性和外存的非易失特性,因而可以同时替代内存和外存,也可以用于混合存储体系结构.NVM具有低延时、高密度、低功耗的优势,有效缓解了存储墙问题.然而,由于应用程序可以直接通过存取指令(load/store)接口访问NVM,并且掉电后存储在NVM上的信息不会丢失,这给NVM的应用带来了一些新的安全和隐私挑战.首先讨论了持久化内存泄漏、不经意写操作、元数据安全、恶意磨损攻击、非易失指针等NVM应用中可能存在的安全问题以及最新的解决方案;然后讨论了数据保护、信息泄露等NVM应用中可能存在的隐私问题及现有的解决方案;最后探讨了NVM还需解决的安全和隐私问题,包括非易失缓存、程序安全等,并提出了一些解决方案,包括权限和保护机制的融合、使用易失性的NVM等.

关键词：内存泄漏非易失性存储安全隐私磨损攻击不经意写

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网络编码集群存储系统基于锁机制的热数据重建策略

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小型微型计算机系统 2018年第8期39卷 1707-1712页

作者：赵昱帆邓玉辉暨南大学信息学院计算机科学系广州510632 中国科学院计算技术研究所计算机体系结构国家重点实验室北京100190

在数据规模与日俱增的背景下,网络编码成为了替代传统三副本机制的一种数据冗余机制.网络编码优势在于减少了存储成本,劣势在于节点失效时增加了系统重建带宽和响应延迟.基于热数据优先的网络编码分布式存储系统重建策略(HDFR)根据用户... 详细信息

在数据规模与日俱增的背景下,网络编码成为了替代传统三副本机制的一种数据冗余机制.网络编码优势在于减少了存储成本,劣势在于节点失效时增加了系统重建带宽和响应延迟.基于热数据优先的网络编码分布式存储系统重建策略(HDFR)根据用户I/O负载优先重建热数据,使用户可以提前访问替换节点中已重建的失效热数据,这一定程度地使数据重建性能和系统响应性能得到了优化.该策略中,替换节点同时服务于重建数据流的同步写操作和用户访问数据流的读操作,这两种操作在替换节点中交替进行.相对于传统的重建策略(TR)中替换节点只服务于重建数据流的写操作,这种策略使替换节点中的I/O等待时间变长,使重建性能一定程度上削弱了.系统发生节点失效时,缩小重建窗口对于保障系统数据可靠性和可用性很有必要.本文基于上述热数据重建策略,提出了网络编码集群存储系统中基于锁机制的热数据重建策略(LHDFR),利用锁机制将写操作和读操作分割开来,使重建数据流的写操作具有更高优先级,而由此阻塞的读操作则由解码操作来代替.实验表明,相较于HDFR,LHDFR将重建性能优化了59.4%,用户访问性能优化了36.2%.

关键词：网络编码分布式存储系统 AOE网络通信协议热数据重建数据流争用

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