检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机研究与发展 2008年第5期45卷 834-840页

作者：周谦冯晓兵张兆庆中国科学院计算机系统结构重点实验室北京100190

软件流水是一种重要的指令调度技术,它通过同时执行来自不同循环迭代的指令来加快循环的执行时间.随着处理器速度和访存速度差距越拉越大,访存指令尤其是cache miss的访存指令日益成为系统性能提高的瓶颈.由于这些指令的延迟不是固定的... 详细信息

软件流水是一种重要的指令调度技术,它通过同时执行来自不同循环迭代的指令来加快循环的执行时间.随着处理器速度和访存速度差距越拉越大,访存指令尤其是cache miss的访存指令日益成为系统性能提高的瓶颈.由于这些指令的延迟不是固定的,如何在软件流水中预测并掩盖这些访存指令的延迟是非常重要的.与前人预测访存延迟的方法不同,引入cache profiling技术,通过动态收集到profile信息来预测访存延迟,并进行适当的调度.当增加模调度循环中的访存指令的延迟时,启动间隔也会随之增大,导致性能不会随之上升.CSMS算法和FLMS算法在尽量不增大启动间隔的情况下,改变访存指令的延迟.改进了CSMS算法和FLMS算法,根据cache profiling的信息来改变访存延迟,所以比前人的方法更为准确.实验表明,新方法可以有效地提高程序性能,对SPEC2000测试程序平均性能提高1%左右,个别例子的性能改进高达11%.

关键词：软件流水模调度 cache profiling 访存延迟高性能计算

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基于硬件的内存trace工具--MTT的设计与实现

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电子学报 2008年第8期36卷 1519-1525页

作者：阮元包云岗陈明宇樊建平中国科学院计算机系统结构重点实验室

本文提出了一种全新的获得访存trace的方式,并设计实现了基于硬件的零开销多平台实时访存Trace工具——MTT(Memory Trace Tool).详细介绍了MTT在采样配置、地址识别t、race输出等方面的设计细节,以及接收端配合MTT高效接收分析trace的流... 详细信息

本文提出了一种全新的获得访存trace的方式,并设计实现了基于硬件的零开销多平台实时访存Trace工具——MTT(Memory Trace Tool).详细介绍了MTT在采样配置、地址识别t、race输出等方面的设计细节,以及接收端配合MTT高效接收分析trace的流程,实现了一个通过MTT获得程序访存trace的完整方案.相比已有方法,MTT具有许多特点:(1)对程序透明;(2)零开销,无内存污染问题;(3)实时获取完整的全系统访存Trace;(4)可实时配置的多种在线Trace分析手段;(5)具有操作系统平台无关性.

关键词：访存轨迹插桩访存行为分析现场可编程门阵列(FPGA)

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采用片内PLL实现实速扫描测试的方案

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计算机辅助设计与图形学学报 2007年第3期19卷 366-370页

作者：范小鑫李华伟胡瑜李晓维中国科学院计算机系统结构重点实验室

提出了一种采用片内PLL实现实速扫描测试的方案.在该方案中,移入测试向量时使用测试仪提供的时钟,激励施加和响应捕获采用片内PLL生成的高速时钟,降低了实速扫描测试对测试仪时钟频率的要求.在AC’97音频控制器电路上进行的实验,证实了... 详细信息

提出了一种采用片内PLL实现实速扫描测试的方案.在该方案中,移入测试向量时使用测试仪提供的时钟,激励施加和响应捕获采用片内PLL生成的高速时钟,降低了实速扫描测试对测试仪时钟频率的要求.在AC’97音频控制器电路上进行的实验,证实了该方案的可行性.

关键词：锁相环实速测试扫描测试

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激进域敏感基于合并的指针分析

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计算机学报 2009年第9期32卷 1722-1735页

作者：于洪涛张兆庆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

指针分析是静态程序分析的基础,指针分析的精度直接影响后续的程序分析和优化.域敏感性用来描述指针分析是否需要区分结构体对象的不同域成员.文中提出一种激进的基于合并的域敏感指针分析方法,利用目标机器模型中的数据布局信息进行高... 详细信息

指针分析是静态程序分析的基础,指针分析的精度直接影响后续的程序分析和优化.域敏感性用来描述指针分析是否需要区分结构体对象的不同域成员.文中提出一种激进的基于合并的域敏感指针分析方法,利用目标机器模型中的数据布局信息进行高层分析,使用基地址和偏移的组合来激进地表示一个结构体域成员以能更精确地区分结构体的不同域成员.文中还对原有类型推导规则做了重要改进,尽量避免在合并类型变量时造成的精度损失.为了保证新类型推导规则的正确性,方法将所有的结构体赋值操作转换成对每个结构体成员的赋值操作.大量实验数据表明,该方法分析精度显著高于以往方法而运行开销几乎相当.该方法还将域成员的激进表示集成至编译器的中间表示中以获得可移植性.

关键词：域敏感的基于合并的 Steensgaard风格指针分析别名分析

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一种新型计算机体系结构模拟器的研究与实现

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系统仿真学报 2007年第7期19卷 1471-1475,1522页

作者：包云岗许建卫陈明宇樊建平中国科学院计算技术研究所计算机系统结构重点实验室

模拟器是研究新型高性能计算机体系结构的一种快速、有效的手段。并行计算机体系结构模拟器SandFox是为了开展对网格化动态自组织体系结构(DSAG)研究而研制的新模拟器,在设计中采用模块化和层次化设计思想,通过四个层次的逐级模拟实现了... 详细信息

模拟器是研究新型高性能计算机体系结构的一种快速、有效的手段。并行计算机体系结构模拟器SandFox是为了开展对网格化动态自组织体系结构(DSAG)研究而研制的新模拟器,在设计中采用模块化和层次化设计思想,通过四个层次的逐级模拟实现了对DSAG结构全系统模拟,并体现了DSAG的结构特点如资源按需分配,资源部件管理,资源部件可重构等,模拟器自身也可以通过交互式界面动态调整系统配置。应用测试及对测试数据的分析,表明了SandFox模拟器的正确性、可扩展性与动态性。

关键词： DSAG 模拟器 SandFox 高性能计算机

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龙芯2号微处理器的功能验证

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计算机研究与发展 2006年第6期43卷 974-979页

作者：张珩沈海华中国科学院计算技术研究所计算机系统结构重点实验室

开发龙芯2号这样的高性能通用处理器是一项极其复杂的艰巨任务·龙芯2号处理器的设计规模和复杂度比龙芯1号增加了许多倍,如何保证设计的正确性是一个重大挑战·简单的系统级测试已经不能满足设计的需要,这就要求采用多种有效... 详细信息

开发龙芯2号这样的高性能通用处理器是一项极其复杂的艰巨任务·龙芯2号处理器的设计规模和复杂度比龙芯1号增加了许多倍,如何保证设计的正确性是一个重大挑战·简单的系统级测试已经不能满足设计的需要,这就要求采用多种有效的、先进的验证方法和工具帮助设计者尽可能早的发现和改正设计错误·主要介绍了在龙芯2号处理器的设计开发过程中采用的功能验证流程和主要验证方法·模拟仿真是主要的验证手段,新的形式化验证方法也应用到了验证流程当中·

关键词：功能验证结构验证处理器设计模拟仿真形式化验证

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基于区域平均执行时间和数据依赖信息的可能并行区域识别

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计算机学报 2008年第10期31卷 1745-1753页

作者：张超王蕾向晓娅冯晓兵中国科学院计算技术研究所计算机系统结构重点实验室

随着多核处理器逐渐成为处理器发展的新趋势,为了持续提高程序性能,必须并行执行应用程序.传统的自动并行技术能够很好地并行科学计算应用中的规则循环,但对于含有大量函数调用和指针引用的不规则程序,目前还不能有效地对其实施并行.针... 详细信息

随着多核处理器逐渐成为处理器发展的新趋势,为了持续提高程序性能,必须并行执行应用程序.传统的自动并行技术能够很好地并行科学计算应用中的规则循环,但对于含有大量函数调用和指针引用的不规则程序,目前还不能有效地对其实施并行.针对这一现状,文中提出了基于区域平均执行时间和数据依赖信息的可能并行区域识别方法来对一些不规则程序实施高效并行,主要贡献如下:(1)自动识别程序中的多种并行性,不仅包括传统并行性分析中的循环迭代间的细粒度并行性,而且也包括传统并行性分析尚不能有效处理的循环体和函数调用点间的粗粒度并行性.对于程序中蕴含的众多并行性,文中基于区域平均执行时间实施收益分析来选择合适的并行区域实施并行;(2)自动识别可能并行区域间数据依赖关系的数量、类型以及导致数据依赖关系的程序变量.基于文中的分析结果,作者使用面向行为的投机并行系统(behavior oriented parallelism)对SPEC2006中的4个测试用例实现了并行化.并行化后的程序在Intel和AMD多核处理器上分别得到了300%和260%的平均性能加速.

关键词：可能并行区域区域平均执行时间数据依赖信息投机并行

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龙芯2号处理器设计和性能分析

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计算机研究与发展 2006年第6期43卷 959-966页

作者：胡伟武张福新李祖松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京100080

介绍龙芯2号处理器设计及其性能测试结果．龙芯2号采用四发射超标量超流水结构。片内一级指令和数据高速缓存各64KB，片外二级高速缓存最多可达8MB．为了充分发挥流水线的效率，龙芯2号实现了先进的转移猜测、寄存器重命名、动态调度等... 详细信息

介绍龙芯2号处理器设计及其性能测试结果．龙芯2号采用四发射超标量超流水结构。片内一级指令和数据高速缓存各64KB，片外二级高速缓存最多可达8MB．为了充分发挥流水线的效率，龙芯2号实现了先进的转移猜测、寄存器重命名、动态调度等乱序执行技术以及非阻塞的Cache访问和load Speculation等动态存储访问机制．龙芯2号处理器采用0．18gm的CMOS工艺实现，在正常电压下的最高工作频率为500MHz，500MHz时的实测功耗为3～5W．龙芯2号单精度峰值浮点运算速度为20亿a／秒，双精度浮点运算速度为10亿a／秒，SPECCPU2000的实测性能是龙芯1号的8～10倍，综合性能已经达到PentiumⅢ的水平．目前芯片样机能流畅运行完整的64位中文Linux操作系统，全功能的Mozilla浏览器、多媒体播放器和OpenOffice办公套件，可以满足绝大多数桌面应用的要求．

关键词：超标量流水线乱序执行转移猜测寄存器重命名动态调度非阻塞的cache load指令猜测执行性能分析

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数据流Java并行程序设计模型的设计、实现及运行时优化

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软件学报 2008年第9期19卷 2181-2190页

作者：刘弢范彬吴承勇张兆庆中国科学院计算技术研究所计算机系统结构重点实验室

提出了一种具有数据流特征的Java并行程序设计模型,并针对该模型提出了一种基于运行时信息反馈的自适应优化算法,使得运行时系统可以利用数据流程序所暴露出的数据并行性,加速程序的运行.此外,在该模型中加入了数据流多态的概念,扩展了... 详细信息

提出了一种具有数据流特征的Java并行程序设计模型,并针对该模型提出了一种基于运行时信息反馈的自适应优化算法,使得运行时系统可以利用数据流程序所暴露出的数据并行性,加速程序的运行.此外,在该模型中加入了数据流多态的概念,扩展了该模型的面向对象特性.在一个实际的开放源码Java虚拟机中实现了上述程序设计模型及优化方法.在实际多核多线程机器上的实验结果表明,所提出的程序设计模型及优化能够充分利用硬件的并行处理能力,显著地提高了程序的性能.

关键词：数据流并行程序设计模型可管理运行时环境运行时优化

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片上多核处理器共享资源分配与调度策略研究综述

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计算机研究与发展 2013年第10期50卷 2212-2227页

作者：王磊刘道福陈云霁陈天石李玲中国科学院计算机系统结构重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049 龙芯中科技术有限公司北京100190

对于片上多核处理器,如何在多线程间公平有效地分配调度有限的共享资源是一个很重要的问题.随着处理器核规模的增长,多线程对于系统中有限的共享资源的争夺将愈发激烈,由此导致的对于系统性能的影响也将更加显著.为了缓解乃至解决这一问... 详细信息

对于片上多核处理器,如何在多线程间公平有效地分配调度有限的共享资源是一个很重要的问题.随着处理器核规模的增长,多线程对于系统中有限的共享资源的争夺将愈发激烈,由此导致的对于系统性能的影响也将更加显著.为了缓解乃至解决这一问题,除了增加可用共享资源外,一个能够公平有效地在多线程间分配共享资源的调度算法也至关重要.在各类共享资源中,对于系统性能有着最大影响的是共享缓存和动态随机存储器(dynamic random-access memory,DRAM)系统.对于共享缓存,可以通过缓存分区来降低由于线程间的争夺所带来的影响;对于DRAM系统,可以采取适当的调度算法来调节各个线程发出的访存请求的服务优先级,从而改善系统性能.首先分别以系统吞吐量和公平性为优化目标介绍了一系列对共享缓存的分区调度算法,并针对缓存分区粒度过大的问题给出了相关解决方案.然后从利用线程的访存行为特征和借鉴网络路由算法等多个角度介绍了DRAM的调度算法.研究了从全局出发的联合调度算法,以解决针对不同共享资源的调度算法间相互矛盾的问题.最后从不同角度对于今后的研究进行了展望.

关键词：片上多核处理器多线程共享缓存缓存分区访存调度

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