检索结果-内蒙古大学图书馆

高技术通讯 2018年第7期28卷 575-582页

作者：周卿李炼冯晓兵中国科学院计算技术研究所计算机系统结构国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100190

静态多线程程序分析是一种在编译时刻分析多线程程序的执行行为和特征的有效方法。本文通过分析多线程程序实际执行的特点,提出了一种基于静态调度的多线程分析方法。该方法通过模拟多线程程序的动态执行方式,从而在不运行程序的情况下... 详细信息

静态多线程程序分析是一种在编译时刻分析多线程程序的执行行为和特征的有效方法。本文通过分析多线程程序实际执行的特点,提出了一种基于静态调度的多线程分析方法。该方法通过模拟多线程程序的动态执行方式,从而在不运行程序的情况下也能较准确地获得多线程的行为特征。实验表明,该分析方法可以有效地提高多线程程序中同步关系的识别和匹配精度,为分析和检测多线程性能瓶颈以及程序错误等信息奠定了基础。

关键词：静态多线程程序分析多线程控制流图调度同步关系可能并行分析

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污点分析技术的原理和实践应用

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软件学报 2017年第4期28卷 860-882页

作者：王蕾李丰李炼冯晓兵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 中国科学院大学北京100190

信息流分析可以有效保证计算机系统中信息的保密性和完整性,污点分析作为其实践,被广泛用于软件系统的安全保障技术领域.对近些年来面向解决应用程序安全问题的污点分析技术进行综述:首先,总结了污点分析的基本原理以及在应用中的通用技... 详细信息

信息流分析可以有效保证计算机系统中信息的保密性和完整性,污点分析作为其实践,被广泛用于软件系统的安全保障技术领域.对近些年来面向解决应用程序安全问题的污点分析技术进行综述:首先,总结了污点分析的基本原理以及在应用中的通用技术,即,使用动态和静态的方法解决污点传播;随后,分析该技术在移动终端、互联网平台上的应用过程中遇到的问题和解决方案,包括解决Android应用隐私泄露与检测Web系统安全漏洞的污点分析技术;最后,展望该技术的研究前景和发展趋势.

关键词：污点分析信息流分析软件安全静态分析与动态分析 Android Web

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低熵云计算系统

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中国科学：信息科学 2017年第9期47卷 1149-1163页

作者：徐志伟李春典中国科学院计算技术研究所计算机系统结构国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

当前的云计算系统,不论是虚拟化云还是分区云,难以同时满足用户体验和系统效率需求,产业界和学术界都开始研究下一代云计算系统以应对这个难题.本文指出,这个难题的一个重要原因是计算系统熵(无序、干扰和不确定性)居高不下,并归纳了云... 详细信息

当前的云计算系统,不论是虚拟化云还是分区云,难以同时满足用户体验和系统效率需求,产业界和学术界都开始研究下一代云计算系统以应对这个难题.本文指出,这个难题的一个重要原因是计算系统熵(无序、干扰和不确定性)居高不下,并归纳了云计算系统中存在的4类无序现象.本文提出了低熵云计算系统的学术概念,刻画了其主要特点,比较了低熵云计算系统与虚拟化云和分区云在用户体验、开发效率、运行效率、资源适配方面的区别,并讨论了低熵云的新概念和新技术:(1)不同于图灵可计算性和算法可计算性的实用可计算性概念,形式化地刻画了云计算行业的"用户体验差的功能是不存在的功能"的实践经验;(2)刻画云计算系统能够实现实用可计算性的充分必要条件,即DIP猜想;(3)支持DIP猜想,即能够区分、隔离、优先化计算任务相空间,从而降低干扰,有潜力同时满足用户体验和系统效率需求的标签化von Neumann体系结构;(4)适配深度学习负载与神经网络处理器的云计算协同设计技术.

关键词：云计算用户体验系统效率计算系统熵分布式系统计算机体系结构

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基于软硬件协同设计的解释器指令分派方法

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高技术通讯 2016年第3期26卷 226-234页

作者：傅杰靳国杰章隆兵王剑中国科学院大学北京100049 计算机系统结构国家重点实验室北京100190 中国科学院计算技术研究所北京100190 龙芯中科技术有限公司北京100095

为了降低指令分派造成的运行开销以提高解释器的性能,提出了一种采用软硬件协同设计的解释器指令分派方法。其核心思想是在软件层面通过对指令分派表进行优化以消除了代价较高的地址常量加载操作,在硬件层面通过扩展处理器的访存指令进... 详细信息

为了降低指令分派造成的运行开销以提高解释器的性能,提出了一种采用软硬件协同设计的解释器指令分派方法。其核心思想是在软件层面通过对指令分派表进行优化以消除了代价较高的地址常量加载操作,在硬件层面通过扩展处理器的访存指令进一步实现基于硬件支持的访存加速。软硬件协同设计可以最大限度地降低由指令分派引入的运行时开销,从而提升解释执行的效率。试验结果表明,该方法能够显著提升解释器的性能。对于SPECjvm98和Da Capo测试集,解释器总体性能提升了11.5%,且单项性能的最大提升幅度高达15.4%。该方法通用性强,实现代价低,适用于现代主流处理器平台上高性能解释器的设计和优化。

关键词：解释器指令分派软硬件协同设计虚拟机优化

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计算机系统模拟器研究综述

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计算机研究与发展 2015年第1期52卷 3-15页

作者：刘雨辰王佳陈云霁焦帅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 中国科学院大学北京100049

计算机系统模拟器已经成为计算机系统结构领域研究中不可或缺的工具,真实计算机系统的不断发展对模拟器的性能要求也越来越高,模拟器的性能提升也促进了真实计算机结构和性能上的进步.为了提升性能,模拟器的发展经历了从串行单线程模拟... 详细信息

计算机系统模拟器已经成为计算机系统结构领域研究中不可或缺的工具,真实计算机系统的不断发展对模拟器的性能要求也越来越高,模拟器的性能提升也促进了真实计算机结构和性能上的进步.为了提升性能,模拟器的发展经历了从串行单线程模拟到多处理单元并行模拟的发展趋势.串行模拟器和并行模拟器分别针对各自的模拟目标和模拟过程提出了各种优化方案,串行模拟器研究者提出了交织码、二进制翻译、FPGA加速、模拟分离等加速技术,而并行模拟器在串行模拟器基础上针对自己特有的支撑架构以及负载均衡、同步机制和通信机制等问题提出了各种解决方案.

关键词：模拟器串行并行并行离散事件模拟负载均衡

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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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一种多线程程序内存系统模拟器Trace驱动仿真方法

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计算机研究与发展 2015年第6期52卷 1266-1277页

作者：朱鹏飞卢天越陈明宇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 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研究中心北京100190

伴随大数据计算时代的到来,片上多核处理器为提高多线程程序服务器吞吐率发挥巨大作用,同时其内存系统的访问延迟越来越影响系统性能.目前,路径驱动(trace-driven)仿真方法比执行驱动(execution-driven)运行速度快,被内存系统研究者广... 详细信息

伴随大数据计算时代的到来,片上多核处理器为提高多线程程序服务器吞吐率发挥巨大作用,同时其内存系统的访问延迟越来越影响系统性能.目前,路径驱动(trace-driven)仿真方法比执行驱动(execution-driven)运行速度快,被内存系统研究者广泛采用.但是路径驱动在仿真并发线程时,会同时导致宏观和微观的访存错位.而实际多线程程序运行过程中,不会发生这种访存错位行为.通过理论分析和计算,访存错位引起路径驱动的仿真结果存在明显偏差.针对上述问题,提出了一种方法来避免路径驱动仿真发生宏观和微观访存错位,精确回放采集阶段的多线程程序行为.实验数据显示,在避免宏观访存trace错位后,多线程程序的多个仿真指标出现最高10.22%的变化;对于部分访存密集型的多线程程序,避免微观访存trace错位可以使算数平均IPC出现大于50%的变化.为研究交互线程的内存系统行为提供一种更加准确的路径驱动方法.

关键词：路径驱动仿真精确度内存系统多线程程序 trace采集回放

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基于NUMA架构的解释器访存优化设计与实现

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高技术通讯 2015年第7期25卷 661-668页

作者：任彤傅杰靳国杰中国科学院大学北京100049 中国科学院计算技术研究所北京100190 中国电子设备系统工程公司研究所北京100141 计算机系统结构国家重点实验室北京100190 龙芯中科技术有限公司北京100190

为了提高非一致内存访问(NUMA)架构虚拟机解释器的访存性能,研究了解释器在NUMA架构下的访存优化技术,提出了一种NUMA架构下的解释器访存优化方案,而且设计并实现了解释器的静态指令分派优化方法和动态指令分派优化方法。根据这一方案... 详细信息

为了提高非一致内存访问(NUMA)架构虚拟机解释器的访存性能,研究了解释器在NUMA架构下的访存优化技术,提出了一种NUMA架构下的解释器访存优化方案,而且设计并实现了解释器的静态指令分派优化方法和动态指令分派优化方法。根据这一方案虚拟机启动时首先获取NUMA节点信息,并在每个NUMA节点中自动生成解释器所需的全部数据结构;解释器在运行时,通过静态或动态的指令分派技术来实现其执行线程在NUMA节点上访存的局部化。试验结果表明,上述方法能够显著提升解释器在NUMA系统中的性能。在DaCapo测试集上的总体性能提升了8%,最高性能提升幅度高达23%,而且算法实现代价低,适用于绝大多数的NUMA服务器系统。

关键词：非一致内存访问(NUMA) 虚拟机解释器响应速度启动性能访存优化

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编译队列监视下的Size-Speed动态编译调度算法

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高技术通讯 2014年第12期24卷 1228-1237页

作者：傅杰廖彬陈新科靳国杰章隆兵王剑中国科学院大学北京100049 计算机系统结构国家重点实验室北京100190 中国科学院计算技术研究所北京100190 龙芯中科技术有限公司北京100095

针对动态编译影响虚拟机启动性能和响应速度的问题,研究了动态编译系统的优化技术,提出了编译队列监视下的Size-Speed动态编译调度算法。该Size-Speed调度算法以程序中方法的运行速度和方法本身的大小为参数计算调度的优先级,使得调度... 详细信息

针对动态编译影响虚拟机启动性能和响应速度的问题,研究了动态编译系统的优化技术,提出了编译队列监视下的Size-Speed动态编译调度算法。该Size-Speed调度算法以程序中方法的运行速度和方法本身的大小为参数计算调度的优先级,使得调度既能适应程序的动态行为,又能提高动态编译的吞吐量。此外,在调度的同时进行编译队列监视,通过跟踪编译队列中方法的活跃度,及时删除队列中不再活跃的方法,进一步降低了动态编译的开销。实验结果表明,该算法能够显著提升系统的启动性能和响应速度。在DaCapo的测试中,虚拟机总体性能提升了12.4%,单项性能的最大提升幅度高达54.3%。该算法通用性强,实现代价低,适用于绝大多数动态编译系统。

关键词：虚拟机动态编译编译调度启动性能响应速度优化

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多微通道内存系统设计方法

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高技术通讯 2013年第7期23卷 685-693页

作者：张广飞王焕东陈新科黄帅陈李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

通过建立内存系统排队模型,分析了影响内存系统性能的原因——内存控制器的内存命令处理速度受访存请求页命中率、Bank级并行度和读写命令切换率的影响,进而提出了一种多微通道内存系统设计方法。用此方法多微通道内存控制器通过对内存... 详细信息

通过建立内存系统排队模型,分析了影响内存系统性能的原因——内存控制器的内存命令处理速度受访存请求页命中率、Bank级并行度和读写命令切换率的影响,进而提出了一种多微通道内存系统设计方法。用此方法多微通道内存控制器通过对内存颗粒进行细粒度控制,可以提高访存请求页命中率和Bank级并行度,隐藏数据总线读写切换延迟。该结构在提高内存系统带宽利用率的同时,缩短访存请求延迟,并提高内存功耗有效性。将多微通道内存控制器设计应用于多核处理器平台,充分分析各种宽度访存通道对应用程序性能的影响。实验结果表明,相比传统内存控制器设计方法,多微通道内存控制器将内存系统带宽提高了21.8%,访存延迟和功耗分别降低14.4%和26.2%。

关键词： DRAM系统内存控制器片上多核多通道访存特性

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