检索结果-内蒙古大学图书馆

高技术通讯 2011年第7期21卷 681-686页

作者：李波孟丹霍志刚中国科学院计算技术研究所国家智能计算机研究开发中心北京100190 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

针对目前基于远程直接内存访问（RDMA）的远程过程调用（RPC）设计在多核背景下存在的性能和扩展性问题，提出了一种新的基于RDMAWrite的高效RPC设计方法并对网络文件系统（NFS）提供了支持。重点就设计中的安全性问题和内存管理机制进... 详细信息

针对目前基于远程直接内存访问（RDMA）的远程过程调用（RPC）设计在多核背景下存在的性能和扩展性问题，提出了一种新的基于RDMAWrite的高效RPC设计方法并对网络文件系统（NFS）提供了支持。重点就设计中的安全性问题和内存管理机制进行了分析，并针对内存有效利用提出了被动和主动两种回收机制。测试结果表明，这种新的RPC设计方法能降低RPC延迟13％～20％。对内存文件系统及真实磁盘文件系统的测试表明，此设计能有效提高多核系统中RPC的性能和扩展性。

关键词：远程直接内存访问(RDMA) 远程过程调用(RPC) 多核网络文件系统(NFS)

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基于最小包含圆的无线传感器网络定位算法

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通信学报 2008年第11期29卷 84-90页

作者：周全朱红松徐勇军李晓维中国科学院计算技术研究所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京100039 中国科学院计算技术研究所传感器网络实验室北京100190

提出一种新的无需测距定位算法——基于最小包含圆的定位(SECL)。该算法根据目标周围的锚节点所决定的最小包含圆来估计目标位置。基于最小包含圆的算法考虑的不是坐标系中所有锚节点位置的平均值,而是覆盖所有锚节点区域的几何中心,能... 详细信息

提出一种新的无需测距定位算法——基于最小包含圆的定位(SECL)。该算法根据目标周围的锚节点所决定的最小包含圆来估计目标位置。基于最小包含圆的算法考虑的不是坐标系中所有锚节点位置的平均值,而是覆盖所有锚节点区域的几何中心,能够有效地控制锚节点分布不均匀给定位带来的负面影响。仿真结果显示,相对于质心算法平均定位精度能提高10%以上。SECL在锚节点拓扑不均匀情况下,精度提升更高。

关键词：无线传感器网络最小包含圆定位无需测距

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T-NBC:透明的MPI非阻塞集合操作

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计算机学报 2011年第11期34卷 2052-2063页

作者：李强孙凝晖霍志刚马捷中国科学院计算技术研究所高性能计算机研究中心北京100190 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

在不修改应用程序的前提下,在MPI通信库中将阻塞的集合操作转化为非阻塞的实现可以将集合通信与紧跟在集合操作之后的计算重叠起来,从而提高应用的性能.在应用中,集合操作之后的计算包括集合通信无关的计算和集合通信相关的计算两类.集... 详细信息

在不修改应用程序的前提下,在MPI通信库中将阻塞的集合操作转化为非阻塞的实现可以将集合通信与紧跟在集合操作之后的计算重叠起来,从而提高应用的性能.在应用中,集合操作之后的计算包括集合通信无关的计算和集合通信相关的计算两类.集合通信可以与前者很好地重叠;由于后者需要访问通信数据,与后者的重叠和集合通信中多个集合子消息的通信顺序密切相关.在该文中,我们实现了对应用透明的非阻塞集合操作T-NBC(Transparent Non-Blocking Collective operations).T-NBC不但将集合通信与集合通信无关的计算充分重叠起来,而且为了进一步增大集合通信与集合通信相关计算的重叠,它可根据应用访问多个集合子消息的顺序赋予这些子消息不同的通信优先级.微基准测试显示,T-NBC可以将绝大部分的集合通信与集合操作之后的计算重叠起来.在NPB(NAS Parallel Benchmarks)测试FT(Fourier Transform)和IS(Integer Sort)中,尽管集合操作之后的计算主要为集合通信相关的计算,但很大部分的集合通信时间被重叠,它们的性能分别提高了5%和36%.

关键词：透明非阻塞集合操作重叠优先级

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带权图的均衡k划分

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计算机研究与发展 2015年第3期52卷 769-776页

作者：郑丽丽武继刚陈勇朱梅霞天津工业大学计算机科学与软件学院天津300387 计算机系统结构国家重点实验室(中国科学院计算技术研究所) 北京100190

带权图的均衡k划分是把一个图的顶点集分成k个不相交的子集,使得任意2个子集中顶点的权值之和的差异达到极小,并且连接不同子集的边权之和也达到极小.这种图的k划分问题已被应用在软硬件协同设计、大规模集成电路设计和数据划分等领域,... 详细信息

带权图的均衡k划分是把一个图的顶点集分成k个不相交的子集,使得任意2个子集中顶点的权值之和的差异达到极小,并且连接不同子集的边权之和也达到极小.这种图的k划分问题已被应用在软硬件协同设计、大规模集成电路设计和数据划分等领域,它已被证明是NP完全问题.首先针对带权图的均衡k划分问题提出了能够生成优质近似解的启发式算法.该算法在保证子集均衡的条件下,采用最大化同一子集内部边权之和的策略来构造每一个顶点子集;构建子集S的思想是每次从候选集中选择与子集S相连的具有最大增益的顶点放入子集S中,直到子集S的顶点权值之和满足要求.此外,采用了定制的禁忌搜索算法对生成的初始近似解实施进一步优化.实验结果表明,当k分别取值为2,4,8时所提算法分别在86%,81%,68%的基准图上求得的平均解优于当前最新算法求得的平均解;解的最大改进幅度可达60%以上.

关键词：带权图 k划分启发式算法禁忌搜索算法设计

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多核环境下高效集合通信关键技术研究

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计算机学报 2010年第2期33卷 317-325页

作者：张攀勇孟丹霍志刚中国科学院计算技术研究所国家智能计算机研究开发中心北京100190 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

随着高性能计算需求的日益增长,多核处理器在高性能计算中间得到了广泛的普及.为了保证高性能计算机系统的效率,需要保持计算和通信的平衡性,多核的广泛使用对通信系统的效率提出了更高的要求.集合通信作为通信系统中的重要组成部分,研... 详细信息

随着高性能计算需求的日益增长,多核处理器在高性能计算中间得到了广泛的普及.为了保证高性能计算机系统的效率,需要保持计算和通信的平衡性,多核的广泛使用对通信系统的效率提出了更高的要求.集合通信作为通信系统中的重要组成部分,研究多核环境下的高效集合通信具有十分重要的意义.文中首先研究了多核对集合通信性能的影响,并根据多核处理器共享Cache以及内存竞争的特点,提出了层次化算法、限制并发、NUMA感知的优化方法和Cache友好的优化算法,并分别在MPI_Barrier、MPI_Bcast和MPI_Alltoall中进行了验证.实验结果表明优化方法能够有效地利用多核结构特点,降低竞争带来的影响,提高了多核环境下集合通信的性能和可扩展性.

关键词：高性能计算多核机群集合通信优化 NUMA_MPI

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动态分片在线聚集

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计算机研究与发展 2010年第11期47卷 1928-1935页

作者：安明远孙秀明孙凝晖中国科学院计算技术研究所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京100190 中国科学院电子学研究所北京100190

传统的在线聚集方法为了避免执行中随机I/O导致的性能下降,假设数据本身近似随机分布于数据文件中,用顺序I/O来代替随机I/O.数据随机分布于数据文件的假设在很多实际的应用场景中是难以成立的,从而导致查询结果产生很大误差.提出了动态... 详细信息

传统的在线聚集方法为了避免执行中随机I/O导致的性能下降,假设数据本身近似随机分布于数据文件中,用顺序I/O来代替随机I/O.数据随机分布于数据文件的假设在很多实际的应用场景中是难以成立的,从而导致查询结果产生很大误差.提出了动态数据分片在线聚集算法DDPOA(dynamicdata-partitioned online aggregation),将整个数据集分片,对各个子数据集独立计算,线性组合子集结果进而得到全集最终结果,一方面降低了在线聚集对整体数据集随机分布的要求,提高了准确性,另一方面动态调整分片数量以改善I/O性能,缩短完成时间.真实系统负载上的实验表明:DDPOA与传统在线聚集相比,在完成时间相差不大的情况下准确性有了大幅提高.

关键词：数据库近似查询在线聚集采样动态分片

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一种递归定义的可扩展片上网络拓扑结构

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计算机学报 2011年第5期34卷 924-930页

作者：朱晓静中国科学院计算技术研究所计算机系统结构重点实验室北京龙芯中科技术服务中心有限公司

晶体管工艺的持续发展导致片上处理器数的逐渐增多,片上系统的核间通信要求吞吐量高、延时低、可扩展性好,传统的片上总线和crossbar互连结构已无法满足片上系统的通信需求,为此研究者提出新的片上互连结构,称为片上网络.为满足片上网... 详细信息

晶体管工艺的持续发展导致片上处理器数的逐渐增多,片上系统的核间通信要求吞吐量高、延时低、可扩展性好,传统的片上总线和crossbar互连结构已无法满足片上系统的通信需求,为此研究者提出新的片上互连结构,称为片上网络.为满足片上网络的特有通信需求,提出了一种可扩展的拓扑结构Rgrid及其路由算法DR,它缩短了片上处理器间的平均距离并且比Torus结构容易实现.作者在龙芯用户级模拟器上分别实现Mesh和Rgrid结构,运行Splash2并行测试程序集比较这两种结构的性能优劣.运行程序结果表明,Splash2程序在Rgrid结构中运行得到的IPC比在Mesh结构增加了0.5%~148%,Rgrid结构的平均延时比Mesh小5%~81%.

关键词：拓扑结构片上网络可扩展性能优化

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动态更新参考切片的IP核测试数据压缩方法

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计算机辅助设计与图形学学报 2010年第11期22卷 2013-2020页

作者：刘军韩银和李晓维中国科学院计算机系统结构重点实验室中国科学院计算技术研究所北京100190 合肥工业大学计算机与信息学院合肥230009 中国科学院研究生院北京100049

为减少测试数据存储容量,提出一种动态更新参考切片的IP核测试数据压缩方法.使用3个扫描切片作为参考切片,若扫描切片与参考切片相容时,仅需2位或4位就可编码这个扫描切片,否则这个扫描切片将替换一个参考切片;当扫描切片与多个参考切... 详细信息

为减少测试数据存储容量,提出一种动态更新参考切片的IP核测试数据压缩方法.使用3个扫描切片作为参考切片,若扫描切片与参考切片相容时,仅需2位或4位就可编码这个扫描切片,否则这个扫描切片将替换一个参考切片;当扫描切片与多个参考切片相容时,提出了有选择的相容合并策略,以进一步提高压缩率.实验结果表明,与同类方法相比,文中方法具有更高的测试压缩率.

关键词：测试数据压缩扫描切片参考切片压缩率相容

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面向可扩展集群环境的快速虚拟机迁移方法

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东南大学学报（自然科学版） 2011年第3期41卷 468-472页

作者：刘诗海孙宇清石维琪高云伟山东大学计算机科学与技术学院济南250101 中国科学院计算技术研究所计算机系统结构重点实验室北京100190

在集群环境下,为了提高虚拟机Xen的迁移效率,提出了一种面向可扩展集群环境的快速可靠的虚拟机迁移方法.通过在分布式文件系统GlusterFS中增加Heartbeat监测模块,实时监测集群环境中物理机节点的加入与退出,动态创建或修改GlusterFS文... 详细信息

在集群环境下,为了提高虚拟机Xen的迁移效率,提出了一种面向可扩展集群环境的快速可靠的虚拟机迁移方法.通过在分布式文件系统GlusterFS中增加Heartbeat监测模块,实时监测集群环境中物理机节点的加入与退出,动态创建或修改GlusterFS文件系统的配置文件.为了使GlusterFS文件系统能够自动管理节点,设计实现了基于gSOAP的内部角色通信,比传统方法增加了动态挂(卸)载集群环境中物理机节点的功能,达到了实时更新文件存储的拓扑结构的目的,在保证迁移性能和文件可靠性的同时提高了系统的扩展能力.实验结果表明,该方法能够在虚拟机迁移过程中自动分配资源,在充分利用集群资源和保证文件完整性的前提下,提高了迁移效率.

关键词：集群环境虚拟机迁移

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无线传感器网络时间同步协议的改进策略

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计算机学报 2007年第4期30卷 514-523页

作者：徐朝农赵磊徐勇军李晓维中国科学院计算技术研究所计算机系统结构重点实验室

鉴于NTP和无线传感器网络时间同步协议的相似性，提出把NTP中的时间过滤、时间选择和时间组合算法简化后应用于无线传感器网络时间同步协议中以提高同步精度的策略．作为例证，将时间组合算法简化后引入BTS协议中．模拟的结果表明：在... 详细信息

鉴于NTP和无线传感器网络时间同步协议的相似性，提出把NTP中的时间过滤、时间选择和时间组合算法简化后应用于无线传感器网络时间同步协议中以提高同步精度的策略．作为例证，将时间组合算法简化后引入BTS协议中．模拟的结果表明：在由81个Mica 2节点组成的8跳网络内，除抗拒节点的同步误差保持不变外，其余节点的同步误差减小至改进前的67．70％～91．58％；具有相同跳距的节点的平均同步误差随跳距的增加率由19．8减小至15．5μs／跳；同时没有额外的报文开销．理论分析表明：同步精度的提高得益于应用时间组合算法所导致的节点时间偏移量均方差的减小．

关键词：无线传感器网络时间同步网络时间协议同步性低功耗

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