检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机学报 2011年第4期34卷 665-675页

作者：王振江武成岗张兆庆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

动态内存分配在现代程序中被广泛使用.通用的内存分配器通常关注于降低运行时开销和内存利用率,而在发掘所分配对象之间的特性方面有所欠缺.文中展示了一个低开销的动态优化技术"动态池分配".它在运行时构造存储形状图,从中... 详细信息

动态内存分配在现代程序中被广泛使用.通用的内存分配器通常关注于降低运行时开销和内存利用率,而在发掘所分配对象之间的特性方面有所欠缺.文中展示了一个低开销的动态优化技术"动态池分配".它在运行时构造存储形状图,从中发掘动态分配对象之间的亲缘性,把具有亲缘性的对象聚集到一段内存区域(称为内存池)里,改善了它们的数据布局.作者在实际机器上实现了动态池分配原型系统,并在GCC--O3编译的一些大量使用堆数据的SPEC 2000和2006程序上进行了测试.原型系统在两台实际机器上获得了13.1%和11.8%的平均加速比,对一些程序的加速高达82.2%.此外,作者还研究了CPU的高速缓存大小对池分配效果的影响.

关键词：池分配变长调用链亲缘性数据布局动态优化

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面向高可靠片上网络通信的可重构路由算法

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计算机辅助设计与图形学学报 2011年第3期23卷 448-455页

作者：付斌章韩银和李华伟李晓维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

为了满足系统芯片对通信带宽的要求,片上网络正逐渐取代总线成为当前多核及众核系统的主流互连方案,然而由于芯片特征尺寸的不断减小,芯片内发生故障的概率显著增加.为了提供可靠的片上通信,提出一种低成本的可重构路由算法.该算法基于... 详细信息

为了满足系统芯片对通信带宽的要求,片上网络正逐渐取代总线成为当前多核及众核系统的主流互连方案,然而由于芯片特征尺寸的不断减小,芯片内发生故障的概率显著增加.为了提供可靠的片上通信,提出一种低成本的可重构路由算法.该算法基于无共享边界的矩形故障模型,按照故障区与网络边界的相对位置对故障区进行分类;针对不同类型的故障区定义了具体的路由器状态更新策略;重构后的片上网络可以容忍任意数目、任意分布的路由器以及链路故障.与当前容错设计方案不同,文中算法不需要增加虚拟通道来保证网络的无死锁特性,因此具有低成本、高可靠的特性.仿真实验结果表明,文中算法适用于处理器与缓存,或缓存与缓存之间的片上通信.

关键词：片上网络容错路由可重构路由转向模型

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基于CLP模型的HDL设计可观测性分析

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计算机辅助设计与图形学学报 2009年第5期21卷 688-693,699页

作者：赵阳吕涛李华伟李晓维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

为了提高模拟验证中的可观测性覆盖率,建立了一个逻辑约束编程(CLP)模型,定义了变量之间单步传播的条件.在此基础上,借助通用CLP系统自动地完成路径搜索、冲突发现、回溯和约束求解.实验结果表明,基于CLP的可观测性分析技术一方面可以... 详细信息

为了提高模拟验证中的可观测性覆盖率,建立了一个逻辑约束编程(CLP)模型,定义了变量之间单步传播的条件.在此基础上,借助通用CLP系统自动地完成路径搜索、冲突发现、回溯和约束求解.实验结果表明,基于CLP的可观测性分析技术一方面可以生成更有效的测试向量,使得特定语句上的错误能够被传播到输出,加快模拟验证发现bug的过程;另一方面可以识别出不可观测的语句,避免盲目追求高覆盖率,节约模拟验证的资源.

关键词：功能验证模拟验证可观测性逻辑约束编程

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无界模型检验中融合电路信息的SAT算法研究

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计算机学报 2009年第6期32卷 1110-1118页

作者：赵阳吕涛李华伟李晓维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京100039

针对从电路转化而来的SAT问题,通用SAT求解器存在一个缺陷——电路互连信息的缺失,这是造成很多无关推导的根源.文中提出了一个统一的基于CNF数据结构的电路SAT无界模型检验框架.首先作者提出了定值子句的概念,利用这一概念可以在CNF结... 详细信息

针对从电路转化而来的SAT问题,通用SAT求解器存在一个缺陷——电路互连信息的缺失,这是造成很多无关推导的根源.文中提出了一个统一的基于CNF数据结构的电路SAT无界模型检验框架.首先作者提出了定值子句的概念,利用这一概念可以在CNF结构中保存电路的互连信息,在搜索过程中更早地识别可满足解,减少不必要的搜索.其次,文中提出了在CNF结构上的状态变量赋值精简方法,摆脱了以往基于SAT的无界模型检验中这一步骤对门级电路结构的依赖.实验数据表明,利用文中方法进行前像计算能够取得明显的加速.同时,文章比较了两种搜索顺序在多时帧搜索中的效果.实验结果表明利用文中方法可以验证传统模型检验方法难以验证的复杂电路属性.

关键词：设计验证无界模型检验 Boolean可满足性问题(SAT) 寄存器传输级(RTL)

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一种面向虚拟化云计算平台的内存优化技术

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计算机学报 2011年第4期34卷 684-693页

作者：李亚琼宋莹黄永兵中国科学院研究生院北京100049 中国科学院计算技术研究所北京100190 中国科学院计算机系统结构重点实验室北京100190

虚拟化技术和云计算平台的结合带来了全新的资源整合和使用模式,基于虚拟化技术的资源按需分配与调度可以提高云平台资源的利用率,提升云服务的服务质量,并降低云用户的总体拥有成本.但是,物理服务器的资源边界限制了资源的全局优化能力... 详细信息

虚拟化技术和云计算平台的结合带来了全新的资源整合和使用模式,基于虚拟化技术的资源按需分配与调度可以提高云平台资源的利用率,提升云服务的服务质量,并降低云用户的总体拥有成本.但是,物理服务器的资源边界限制了资源的全局优化能力.文中引入了一种面向虚拟化云平台的全局内存优化框架——通过引入由逻辑地址空间和全局扩展地址空间构成的双层地址空间映射机制来构建跨物理服务器资源边界的高效、可靠的内存资源抽象.同时,引入一种透明的页面交换机制来实现对于虚拟机透明的空闲页面回收,达到资源流动的目的.实验结果表明,该框架能够很好地优化云平台中内存资源配置,提升整个平台的资源利用率,并对关键任务的执行有显著的加速作用.

关键词：云计算虚拟化内存优化透明内存流动

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考虑工作负载影响的电路老化预测方法

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计算机辅助设计与图形学学报 2010年第12期22卷 2242-2249页

作者：靳松韩银和李华伟李晓维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

晶体管老化效应已成为影响集成电路可靠性的重要因素.文中基于晶体管老化效应的物理模型,提出一种电路老化分析框架来预测集成电路在其服务生命期内的最大老化.首先计算出在最坏操作情况下电路老化的上限值;随后通过考虑工作负载和电路... 详细信息

晶体管老化效应已成为影响集成电路可靠性的重要因素.文中基于晶体管老化效应的物理模型,提出一种电路老化分析框架来预测集成电路在其服务生命期内的最大老化.首先计算出在最坏操作情况下电路老化的上限值;随后通过考虑工作负载和电路的逻辑拓扑对老化效应的影响,采用非线性规划求得会导致最大电路老化的最差占空比组合.实验结果表明,与同类方法相比,该老化分析框架对电路老化的预测具有更高的精度,更接近于电路在实际工作条件下的老化情况.

关键词：负偏置温度不稳定性电路老化占空比非线性优化

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多核平台共享内存操作系统性能瓶颈分析及解决

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计算机研究与发展 2011年第12期48卷 2268-2276页

作者：袁清波赵健博陈明宇孙凝晖中国科学院计算技术研究所北京100190 中国科学院计算机系统结构重点实验室北京100190 中国科学院研究生院北京100049

共享内存操作系统使用精心设计的锁来保护各种共享数据,对这些数据的访问需要首先获得对应的锁,当内核中同时有多个流程(系统调用、内核线程或中断处理程序等)试图获得同一个锁时会产生竞争,相关流程越多竞争就越激烈.随着系统中处理单... 详细信息

共享内存操作系统使用精心设计的锁来保护各种共享数据,对这些数据的访问需要首先获得对应的锁,当内核中同时有多个流程(系统调用、内核线程或中断处理程序等)试图获得同一个锁时会产生竞争,相关流程越多竞争就越激烈.随着系统中处理单元数目的增长,这些流程的数量也在不断增加,此时,对锁的竞争会影响系统的整体性能,甚至成为瓶颈.另一方面,操作系统与应用程序在同一处理器核上交替运行,因为硬件cache容量有限,导致操作系统的代码和数据经常替换掉应用程序的代码和数据.当应用程序重新被调度运行时,需从更慢速的cache,甚至从内存中读取这些代码和数据,从而降低了性能.通过在一台16核AMD节点上的相关测试,以上问题得到了量化验证,并针对这些问题提出了一种异构操作系统模型.在此模型下,应用程序和操作系统分别运行在不同的处理器核上,实验显示这种模式可以有效降低对锁的竞争和对cache的污染.

关键词：多核异构操作系统锁竞争 cache 性能评测

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高性能互联网络交换机研究与设计

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计算机研究与发展 2008年第12期45卷 2069-2078页

作者：王达伟曹政刘新春游定山孙凝晖中国科学院计算技术研究所北京100190 中国科学院计算机系统结构重点实验室北京100190 中国科学院研究生院北京100049

高性能互联网络交换机是高性能计算机系统的核心部件.科学计算作为高性能计算机的上层应用,不仅要求交换机具有低延迟、高带宽的特性,还要求其在集合通信如广播、多播和同步操作等进行硬件级支持.HyperLink交换机,作为曙光5000计算机系... 详细信息

高性能互联网络交换机是高性能计算机系统的核心部件.科学计算作为高性能计算机的上层应用,不仅要求交换机具有低延迟、高带宽的特性,还要求其在集合通信如广播、多播和同步操作等进行硬件级支持.HyperLink交换机,作为曙光5000计算机系统互联网络的重要组成部件,具有38.4ns单级延迟和160Gbps聚合带宽,并能够同时支持16组多播和16组同步操作.理想情况下,1024个节点多播和同步操作可以在2μs内完成,大大加速了科学计算的性能.为了对HyperLink交换机性能进行评价,建立了周期精确的仿真模型.通过模拟证明,对于16端口输入缓冲交换机,3个虚通道是性价比最好的选择;当MTU为1KB时,4KB大小的输入缓冲就可达到最高单播吞吐率.采用理论分析的方法比较了具有相同网络带宽的多轨网络和单轨网络,分析表明,前者可以有效降低网络延迟,因此能够比后者提供更高的网络吞吐率.采用LogP模型分析了HyperLink多播和Barrier的性能,分析表明,HyperLink交换机具有良好扩展性,能够很好支持到数千节点.

关键词：互联网络交换机集合通信多播同步 ASIC设计

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混合体系结构中有状态硬件加速器的优化

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计算机学报 2011年第7期34卷 1314-1322页

作者：马宜科常晓涛范东睿刘志勇中国科学院计算技术研究所系统结构重点实验室北京100190 IBM中国研究院北京100193 中国科学院研究生院北京100049

在诸多计算领域中,硬件加速器可以代替通用处理器上执行的软件完成专用功能,达到提高性能和降低功耗的目的.网络应用中,许多硬件加速器是无状态的,这就需要一个网络流的全部数据包到达后才能被处理.有状态加速器则可以确保每个数据包到... 详细信息

在诸多计算领域中,硬件加速器可以代替通用处理器上执行的软件完成专用功能,达到提高性能和降低功耗的目的.网络应用中,许多硬件加速器是无状态的,这就需要一个网络流的全部数据包到达后才能被处理.有状态加速器则可以确保每个数据包到达后即可被处理,因而具有更好的性能和灵活性.由于网络流的并发性,有状态加速器需要维护众多并发网络流的状态,并在需要时进行硬件状态切换,从而增加了加速器的性能开销.该文基于请求队列提出对不同网络流的请求进行动态重排序的方法,其中请求所在的队列可以在片上也可以在片外,从而有效减少加速器的状态切换次数.对多种流行的有状态加速器进行的实验结果表明,该方法可以有效降低加速器的平均响应时间并提高吞吐率.实验结果表明:与传统的FIFO设计对比,解压缩加速器的吞吐率最大提高了26.7%,响应时间最大减少了50%.

关键词：硬件加速混合体系结构有状态加速器

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面向最大串扰噪声的测试生成方法

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计算机辅助设计与图形学学报 2009年第4期21卷 448-453页

作者：张旻晋李华伟李晓维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

随着特征尺寸进入纳米尺度,相邻连线之间的电容耦合对电路的影响越来越大,并可能使得电路在运行时失效.为此提出一种面向受害线上最大串扰噪声的测试生成方法,该方法基于多串扰脉冲故障模型,能够有效地模型化故障并生成合适的向量.为了... 详细信息

随着特征尺寸进入纳米尺度,相邻连线之间的电容耦合对电路的影响越来越大,并可能使得电路在运行时失效.为此提出一种面向受害线上最大串扰噪声的测试生成方法,该方法基于多串扰脉冲故障模型,能够有效地模型化故障并生成合适的向量.为了能够激活尽可能多的侵略线以造成受害线上的最大脉冲噪声,首先将测试生成问题转化为一个加权的最大可满足问题,再使用解题器求解,以得到测试向量;此外,将子通路约束加入到可满足问题的描述之中,以保证所有被激活的侵略线能够同时跳变.针对ISCAS89电路的实验结果显示,文中方法适用于较大规模电路的串扰噪声测试,并且具有可接受的运行时间.

关键词：串扰集成电路测试测试生成最大可满足问题

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