检索结果-内蒙古大学图书馆

高技术通讯 2013年第4期23卷 360-367页

作者：苏文王焕东台运方王靖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

针对传统多核处理器设计缺乏对虚拟机和典型云服务的支持的问题,分析了云计算数据中心和虚拟机的基本架构和特点,指出数据传输、网络性能、I/O虚拟化是一直未被关注的影响系统性能的关键因素,进而提出了一种改进的多核处理器设计方案。... 详细信息

针对传统多核处理器设计缺乏对虚拟机和典型云服务的支持的问题,分析了云计算数据中心和虚拟机的基本架构和特点,指出数据传输、网络性能、I/O虚拟化是一直未被关注的影响系统性能的关键因素,进而提出了一种改进的多核处理器设计方案。该方案通过采用片上内存拷贝引擎、改进直接内存访问(DMA)设计、改进直接缓存访问(DCA)设计和采用快速地址转换和远程内存访问(RDMA)技术,来较大地提高存储系统、网络、I/O的性能和系统的并行性。实验表明,该方案实现的单核800MHz处理器千兆以太网络TCP传输带宽较传统方案提高48.2%并达到峰值800Mbps,内存拷贝操作加速比达到14倍以上,快速傅立叶变换(FFT)和矩阵乘法加速比达到2倍以上,同时系统高速缓存效率显著提高。

关键词：云计算多核处理器网络优化虚拟机计算机体系结构

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基于MIPS架构的异构内存虚拟化方法研究

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高技术通讯 2013年第9期23卷 908-913页

作者：蔡万伟台运方刘奇张晓辉张戈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重庆401122

针对传统的同构内存虚拟化方法缺乏平台扩展性，在非X86处理器平台上性能较差的问题，研究了影响虚拟机内存性能的几个因素，并基于MIPS架构处理器提出了异构内存虚拟化方法，在不增加软件复杂度的前提下，提高了内存虚拟化性能。该方... 详细信息

针对传统的同构内存虚拟化方法缺乏平台扩展性，在非X86处理器平台上性能较差的问题，研究了影响虚拟机内存性能的几个因素，并基于MIPS架构处理器提出了异构内存虚拟化方法，在不增加软件复杂度的前提下，提高了内存虚拟化性能。该方法基于对同构内存虚拟化的性能瓶颈的分析，通过修改虚拟机内存管理单元（MMU）降低软件维护开销；采用宿主机与客户机共享页表的方法提升访存的异常处理速度。该方法在龙芯3号处理器的系统虚拟机KVM-LOONGSON上得到实现。测试结果表明，该方法可以显著提升各类应用程序的性能，相比同构内存虚拟化方法，性能可以提升50％到700％，达到本地执行性能的71％～97％。

关键词：系统虚拟化内存虚拟化 KVM MIPS 龙芯3号处理器

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虚拟桌面杀毒模型的设计与实现

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计算机工程与设计 2013年第3期34卷 859-862页

作者：展旭升高云伟冯百明蒋芸杨鹏斐西北师范大学计算机科学与工程学院甘肃兰州730070 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

虚拟桌面环境中若采用传统基于主机的杀毒方式,会引起很大的系统开销并且需要及时更新本地病毒库;若采用新型的云计算杀毒方式占有网络带宽大,效率低。为解决以上问题,提出了新的虚拟桌面杀毒模型(virtual desktop anti-virus model,VDA... 详细信息

虚拟桌面环境中若采用传统基于主机的杀毒方式,会引起很大的系统开销并且需要及时更新本地病毒库;若采用新型的云计算杀毒方式占有网络带宽大,效率低。为解决以上问题,提出了新的虚拟桌面杀毒模型(virtual desktop anti-virus model,VDAM),同时实现杀毒代理端3种可疑文件处理方式,包括文件签名方式、文件分解方式以及混合方式。实验表明,该模型与现有方式相比,能够减少系统开销和网络带宽占用率。

关键词：虚拟桌面杀毒代理杀毒引擎文件签名文件分解特权虚拟机

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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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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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一种基于Android系统网络模块功耗的评估和分析

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计算机科学 2012年第6期39卷 289-292页

作者：张立韩银和袁小龙北京交通大学电子信息工程学院北京100044 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

嵌入式移动便携设备由电池供电,而电池容量却受体积和重量的制约,因此嵌入式移动设备的功耗问题成为研究的一个关键问题。分别采用WIFI和GPRS两种接入网络策略,研究手机系统功耗的变化。实验结果表明,小流量模式(10kb/min)下两种策略电... 详细信息

嵌入式移动便携设备由电池供电,而电池容量却受体积和重量的制约,因此嵌入式移动设备的功耗问题成为研究的一个关键问题。分别采用WIFI和GPRS两种接入网络策略,研究手机系统功耗的变化。实验结果表明,小流量模式(10kb/min)下两种策略电池使用时间减少约50%,大流量模式(2Mbit/min)下能量消耗更快,减少约85%;在传输相等的数据量下,WIFI模式比GPRS模式省电。在两台基于Android系统平台的真机上进行了实验,结果表明,研究降低手机移动网络模块的功耗具有十分重要的意义。

关键词：低功耗技术 Android 移动互联网系统功耗功耗评估

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基于共享存储的高可伸缩嵌入式集群模型

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计算机研究与发展 2012年第S1期49卷 245-251页

作者：尹文轩高翔朱晓静郭德源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京100049 清华大学微电子学研究所北京100084

利用对称多处理机(SMP)作结点可为嵌入式集群带来更高的计算性价比,但多个并行和存储层次也会带来存储一致性、可伸缩性、性能差异等问题.提出一种基于共享存储的嵌入式集群模型LESC.该模型通过高度综合实现"计算单元-互连一致性模... 详细信息

利用对称多处理机(SMP)作结点可为嵌入式集群带来更高的计算性价比,但多个并行和存储层次也会带来存储一致性、可伸缩性、性能差异等问题.提出一种基于共享存储的嵌入式集群模型LESC.该模型通过高度综合实现"计算单元-互连一致性模块-系统"三级高可伸缩结构,获得功耗成本有效性.LESC完成分布式共享存储的基本功能,其目录缓存一致性和扩展的共享存储机制改善了传统存储层次,并利用"共享存储虚拟网络"提供模块级的高效通信,避免了网络硬件开销,同时支持MPI编程.经该模型的真实系统平台测试,模块内MPI通信性能是传统嵌入式集群的3倍以上,单元间通信性能可达单元内性能的86%以上,Linpack测试其扩展性能在最差情况下接近理想值的70%.

关键词：分布式共享存储嵌入式集群目录缓存一致性共享存储虚拟网络 MPI

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