检索结果-内蒙古大学图书馆

第19届全国信息存储技术学术会议

作者：刘凯捷张子刚熊劲蒋德钧岳银亮中国科学院计算技术研究所先进计算机系统实验室北京100190

当前互联网服务对数据存取提出了新的需求,主要包括存储系统需要具有良好的横向扩展能力和对非结构化数据的良好处理能力.Key-Value型存储系统在这两方面具备优势,已经成为存储系统软件栈中的重要组成部分.目前的大多数Key-Value型存储... 详细信息

当前互联网服务对数据存取提出了新的需求,主要包括存储系统需要具有良好的横向扩展能力和对非结构化数据的良好处理能力.Key-Value型存储系统在这两方面具备优势,已经成为存储系统软件栈中的重要组成部分.目前的大多数Key-Value型存储系统依然沿用传统的基于锁的并发控制机制,在多核处理器成为主流的硬件趋势下,其处理高并发读写请求的能力受到了很大的限制.另一方面,SSD(Solid State Disk)以其良好的随机访问性能和低能耗而被广泛运用于数据中心,Key-Value型存储系统需要根据SSD的特性来优化读写模式,才能更好地发挥SSD的性能.本文设计实现了一个面向新型数据负载,并且基于SSD的Key-Value型存储系统Dorje.该系统针对高并发访问负载进行优化,并在保证数据可靠性的同时针对SSD优化读写模式.通过与主流Key-Value型存储系统的性能比较实验,Dorje在读写混合并发访问能力上最多可以获得1.6倍的性能提升.

关键词：数据存储系统固态硬盘读写模式访问能力

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ACSemu:一种面向超大规模SoC验证的可扩展FPGA模拟平台

ACSemu:一种面向超大规模SoC验证的可扩展FPGA模拟平台

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第十七届计算机工程与工艺年会暨第三届微处理器技术论坛

作者：常轶松张科刘月吉董建波张广飞祁鹏飞侯锐张立新中国科学院计算技术研究所先进计算机系统实验室

快速有效的大规模复杂SoC(System-On-Clip)芯片逻辑验证方法已成为SoC芯片设计中的关键因素。利用FPGA进行逻辑验证是一种较为传统的验证方法。随着SoC芯片复杂度和规模不断增加,验证所需的FPGA芯片规模也与日俱增。然而利用大规模单芯... 详细信息

快速有效的大规模复杂SoC(System-On-Clip)芯片逻辑验证方法已成为SoC芯片设计中的关键因素。利用FPGA进行逻辑验证是一种较为传统的验证方法。随着SoC芯片复杂度和规模不断增加,验证所需的FPGA芯片规模也与日俱增。然而利用大规模单芯片FPGA并不能有效满足复杂SoC验证的需要,并会造成极大的额外开销,严重限制模拟平台的设计灵活性。针对这一问题,本文提出一种基于多片FPGA的可配置硬件模拟环境,构建以ARM Cortex-A9微处理器为核心的大规模复杂SoC验证平台,实现复杂SoC的软-硬件系统级模拟。最后利用SoC内部总线板间互连技术对ARM SoC内部的AXI总线接口逻辑进行板间扩展和延伸,提高模拟平台的可扩展性。

关键词： FPGA模拟器 ARM AXI总线

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ACSim:一个面向ARMv8体系结构的处理器仿真平台

ACSim:一个面向ARMv8体系结构的处理器仿真平台

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第十七届计算机工程与工艺年会暨第三届微处理器技术论坛

作者：江涛张乾龙张义张乐乐柴琳韩晶张武香王聪侯锐张立新孙凝晖中国科学院计算技术研究所先进计算机系统实验室

为了在ARMv8处理器问世之前,让研究人员可以对ARMv8指令集进行详细的性能评估和开展应用程序开发,我们基于gem5开发了一款ARMv8模拟器——ACSim。我们使用gem5的ISA描述语言实现了除SIMD指令以外的所有指令,包括分支指令、load/store指... 详细信息

为了在ARMv8处理器问世之前,让研究人员可以对ARMv8指令集进行详细的性能评估和开展应用程序开发,我们基于gem5开发了一款ARMv8模拟器——ACSim。我们使用gem5的ISA描述语言实现了除SIMD指令以外的所有指令,包括分支指令、load/store指令、数据处理指令、整型运算指令和浮点运算指令等。该模拟器支持多种处理器运行模式的模拟,多种内存子系统的模拟,可以和McPAT连接以模拟处理器的功耗。此外,我们对模拟器进行了详细的验证,现在模拟器已经可以运行大量的基准测试程序,包括SPEC CPU2006,Fhourstones,Dhrystone和stream等。

关键词： ARMv8 模拟器 gem5

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Nimble:一种适用于OpenFlow网络的快速流调度策略

Nimble:一种适用于OpenFlow网络的快速流调度策略

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2013全国高性能计算学术年会

作者：李龙付斌章陈明宇张立新中国科学院计算技术研究所先进计算机系统实验室北京100080 中国科学院大学北京100049 中国科学院计算技术研究所先进计算机系统实验室北京100080

突发流量是导致网络拥塞和丢包的重要原因之一.减少网络拥塞的一种万法是在多条链路间均衡网络流量.如等价多路径(ECMP)路由.然而,大多数等价多路径路由或者静态的将不同的流/数据包哈希到不同的路径.或者依赖于局部/过时的路径状态信... 详细信息

突发流量是导致网络拥塞和丢包的重要原因之一.减少网络拥塞的一种万法是在多条链路间均衡网络流量.如等价多路径(ECMP)路由.然而,大多数等价多路径路由或者静态的将不同的流/数据包哈希到不同的路径.或者依赖于局部/过时的路径状态信息做特定的优化.OpenFlow技术利用集中式控制器为根据全局网络状态信息进行动态的数据流调度提供了可能.然而,基于轮询探测网络状态的机制处理突发流量实现困难. 本文中提出了一种用于OpenFlow网络的快速流调度策略,称之为***在网络设备出现拥塞时利用packet—in消息通知控制器.模拟结果显示Nimble策略在突发流量导致网络拥塞的情形下可以有效提高网络性能.

关键词：计算机网络突发流量现象调度策略性能优化

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超大规模集成电路可调试性设计综述

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计算机研究与发展 2012年第1期49卷 21-34页

作者：钱诚沈海华陈天石陈云霁中国科学院计算机系统结构重点实验室北京100190 中国科学院计算技术研究所微处理器技术研究中心北京100190 中国科学院研究生院北京100049

随着硬件复杂度的不断提高和并行软件调试的需求不断增长,可调试性设计已经成为集成电路设计中的重要内容.一方面,仅靠传统的硅前验证已经无法保证现代超大规模复杂集成电路设计验证的质量,因此作为硅后验证重要支撑技术的可调试性设计... 详细信息

随着硬件复杂度的不断提高和并行软件调试的需求不断增长,可调试性设计已经成为集成电路设计中的重要内容.一方面,仅靠传统的硅前验证已经无法保证现代超大规模复杂集成电路设计验证的质量,因此作为硅后验证重要支撑技术的可调试性设计日渐成为大规模集成电路设计领域的研究热点.另一方面,并行程序的调试非常困难,很多细微的bug无法直接用传统的单步、断点等方法进行调试,如果没有专门的硬件支持,需要耗费极大的人力和物力.全面分析了现有的可调试性设计,在此基础上归纳总结了可调试性设计技术的主要研究方向并介绍了各个方向的研究进展,深入探讨了可调试性结构设计研究中的热点问题及其产生根源,给出了可调试性结构设计领域的发展趋势.

关键词：调试验证硅后验证并行程序调试可调试性设计

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二进制翻译控制转移的软硬件协同设计

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高技术通讯 2012年第6期22卷 583-588页

作者：郝守青刘奇沈海华章隆兵中国科学院计算机系统结构重点实验室北京100190 中国科学院计算技术研究所北京100190 中国科学院研究生院北京100049 北京龙芯中科技术服务中心有限公司北京100190

针对控制转移开销是影响二进制翻译和优化系统性能的主要因素，进行了提高二进制翻译优化系统性能的研究，提出并实现了硬件设计开销较小的基于硬件内容可寻址存储器（CAM）机制的软硬件协同设计方法。通过实验充分分析了CAM大小、软件... 详细信息

针对控制转移开销是影响二进制翻译和优化系统性能的主要因素，进行了提高二进制翻译优化系统性能的研究，提出并实现了硬件设计开销较小的基于硬件内容可寻址存储器（CAM）机制的软硬件协同设计方法。通过实验充分分析了CAM大小、软件替换算法对CAM命中率的影响，并根据分析提出了一种新颖的、软硬件结合的降低CAM访问缺失率的方法。该方法相对于传统的软件和硬件优化方法，硬件实现及验证复杂度低且优化效果明显。实验结果表明该方法使得二进制翻译系统整体性能提高了13．44％。该方法已实际应用于龙芯x86二进制翻译系统中。

关键词：软硬件协同设计二进制翻译和优化控制转移龙芯指令集架构(ISA)

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基于SSD的机群文件系统元数据存储系统

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计算机研究与发展 2012年第S1期49卷 269-275页

作者：陈卓熊劲马灿中国科学院计算技术研究所先进计算机系统实验室北京100190 中国科学院研究生院北京100049

随着数据量的增加和元数据操作性能需求的提高,传统基于磁盘(HDD)存储架构的机群文件系统元数据存储系统由于HDD成为性能瓶颈而无法满足需求.将SSD应用到元数据存储中,设计实现了一个基于SSD+HDD的异构元数据存储系统Hybrid MDSL.针对SS... 详细信息

随着数据量的增加和元数据操作性能需求的提高,传统基于磁盘(HDD)存储架构的机群文件系统元数据存储系统由于HDD成为性能瓶颈而无法满足需求.将SSD应用到元数据存储中,设计实现了一个基于SSD+HDD的异构元数据存储系统Hybrid MDSL.针对SSD的I/O特性设计了基于追加写的元数据存储组织,并通过基于访问热度的数据迁移机制提高SSD空间利用率.测试结果表明,Hybrid MDSL明显提高了元数据I/O的性能.

关键词：机群文件系统 SSD 元数据存储系统数据热度

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系统虚拟化中指令去特权化的软硬件协同设计

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高技术通讯 2012年第11期22卷 1149-1154页

作者：台运方蔡万伟刘奇张戈章隆兵中国科学院计算机系统结构重点实验室北京100190 中国科学院计算技术研究所北京100190 中国科学院研究生院北京100049 龙芯中科技术有限公司北京100190 中国科学院重庆绿色智能技术研究院电子所重庆401122

提出了一种软硬件协同设计的去特权化方式，用来减少系统虚拟机中特权指令和敏感指令产生的额外开销。其主要思想是使用修改操作系统源代码的软件去特权化方式减少敏感指令的额外开销，使用修改硬件方式减少非敏感指令的特权指令的额外... 详细信息

提出了一种软硬件协同设计的去特权化方式，用来减少系统虚拟机中特权指令和敏感指令产生的额外开销。其主要思想是使用修改操作系统源代码的软件去特权化方式减少敏感指令的额外开销，使用修改硬件方式减少非敏感指令的特权指令的额外开销。两者配合使用可最大限度减少虚拟机中这两类指令的额外开销，从而能提高系统虚拟机性能。在MIPS架构CPU的测试板上的实验显示，使用这种方法之后虚拟机的特权指令和敏感指令造成的异常数减少了近97％，同时SPECCINT2000测试集中大部分程序性能提升100％以上。

关键词：虚拟化去特权化软硬件协同设计特权指令敏感指令

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基于硬件cache锁机制的Java虚拟机即时编译器优化

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计算机研究与发展 2012年第S1期49卷 185-190页

作者：敖琪蔡嵩松王剑中国科学院计算机系统结构重点实验室北京100190 中国科学院计算技术研究所北京100190 中国科学院研究生院北京100049 龙芯中科技术有限公司北京100190

Java虚拟机即时编译器以方法为单位进行编译,编译器将字节码方法编译成可执行代码,并经过数据cache存入内存中,当再次执行到该代码段时,处理器需要从包含该代码段的内存区域取指令执行,如果该内存区域在数据cache中已经建立映射,就可以... 详细信息

Java虚拟机即时编译器以方法为单位进行编译,编译器将字节码方法编译成可执行代码,并经过数据cache存入内存中,当再次执行到该代码段时,处理器需要从包含该代码段的内存区域取指令执行,如果该内存区域在数据cache中已经建立映射,就可以直接从数据cache中读取数据,读数据的性能就会有大幅度的提高.但是编译生成的大量可执行代码在cache中频繁替换,当生成代码被替换出cache后,代码再次执行时处理器必须访问速度较慢的主存储器,成为编译器的性能瓶颈.设计并实现了硬件cache锁机制,提出了一种软硬件协同设计的即时编译方法.通过该方法,生成代码执行时的cache失效次数降低了6.9%,SPECjvm2008中程序最高获得了17.9%的性能提升,平均性能提升4.2%.

关键词： Java虚拟机即时编译器 cache锁机制

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跨平台系统级虚拟机的访存优化

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计算机研究与发展 2012年第S1期49卷 131-136页

作者：蔡嵩松刘奇沈海华章隆兵中国科学院计算机系统结构重点实验室北京100190 中国科学院计算技术研究所北京100190 中国科学院研究生院北京100049 龙芯中科技术有限公司北京100190

跨平台系统级虚拟机软件模拟访存操作效率低,严重影响了虚拟机的性能.为提高跨平台虚拟机访存效率,提出了一种使用宿主系统TLB硬件、加速跨平台系统级虚拟机访存地址转换的软硬件协同优化方法.该方法相对于软件访存模拟方法,有效利用了... 详细信息

跨平台系统级虚拟机软件模拟访存操作效率低,严重影响了虚拟机的性能.为提高跨平台虚拟机访存效率,提出了一种使用宿主系统TLB硬件、加速跨平台系统级虚拟机访存地址转换的软硬件协同优化方法.该方法相对于软件访存模拟方法,有效利用了宿主系统的硬件资源,提高了跨平台系统级虚拟机执行访存操作效率.实验结果表明该方法将虚拟机系统的整体性能提高了近15%.提出的方法已实际应用在龙芯系统级跨平台虚拟机中.

关键词：跨平台系统级虚拟机访存模拟地址转换页表 TLB

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