检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机工程与科学 2025年第1期47卷 45-55页

作者：唐竹陈宝海王敬宇朱琪国防科技大学计算机学院湖南长沙410073 江南计算技术研究所江苏无锡214083

多核架构是提升处理器性能的重要手段,其在网络处理领域的应用也日渐广泛,因此,需要配套高效的多核调试工具才能提升多核网络处理器的开发效率。由于处理网络任务的多核之间并不存在很强的关联性,业务核更多使用运行到结束(RTC)而非流水... 详细信息

多核架构是提升处理器性能的重要手段,其在网络处理领域的应用也日渐广泛,因此,需要配套高效的多核调试工具才能提升多核网络处理器的开发效率。由于处理网络任务的多核之间并不存在很强的关联性,业务核更多使用运行到结束(RTC)而非流水线(Pipeline)的处理模式,多个业务核之间并不需要复杂的缓存一致性逻辑,因此采用同构的非对称多处理AMP架构,可有效降低芯片复杂度和研发成本。目前,非对称多核调试需要同时启动多个GDB,不仅调试不便,同时还会导致较大的资源开销。针对同构非对称多核场景下OpenOCD多端口调试方案进行优化,以单个GDB端口实现针对多个非对称核的调试功能,同时支持对称多处理核簇与非对称多核的混合场景。最后,基于RISC-V软硬件平台搭建了非对称多核调试环境,对线程操作、单步执行、单步跳过、继续运行、查看堆栈和断点设置等GDB调试命令进行测试,验证了单端口OpenOCD进行非对称多核调试的可行性和有效性。

关键词：非对称多处理多核调试 OpenOCD 单端口

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基于懒符号执行的软件脆弱性路径求解算法

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计算机学报 2015年第11期38卷 2290-2300页

作者：秦晓军周林陈左宁甘水滔江南计算技术研究所江苏无锡214083

为了解决软件测试中路径爆炸、新路径发现率低以及静态分析中虚报率高等问题,提出了动静态分析结合的脆弱性挖掘框架,并针对循环爆炸问题设计了基于懒符号执行的路径求解算法,该路径求解算法应用最短路径、条件约束集概率和可达路径数量... 详细信息

为了解决软件测试中路径爆炸、新路径发现率低以及静态分析中虚报率高等问题,提出了动静态分析结合的脆弱性挖掘框架,并针对循环爆炸问题设计了基于懒符号执行的路径求解算法,该路径求解算法应用最短路径、条件约束集概率和可达路径数量3种静态信息制导符号执行,提高了路径选择的准确率,能较快地逼近脆弱点,并利用懒符号执行技术自动识别循环结构,通过推迟变量实例化等方法,有效地缓解了循环结构的路径组合爆炸问题,最终生成到达脆弱点集的数据包.对coreutils6.10命令包的实验结果表明,与现有的方法 KLEE、Otter和SAGE相比,该文提出的方法可以有效地对具有较多分支的程序进行分析,当测试程序越大其优势越明显.

关键词：软件脆弱性静态分析懒符号执行条件约束集概率

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K元N立方体网络均匀跨步通信模式的性能分析与优化

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湖南大学学报（自然科学版） 2015年第2期42卷 134-140页

作者：卢宏生施得君黄永勤胡舒凯江南计算技术研究所江苏无锡214083

K元N立方体网络是高性能计算机常用的一种网络结构.均匀跨步通信是高性能计算最重要的通信模式之一.针对K元N立方体网络均匀跨步通信模式,推导出其性能下限的理论公式,采用自行开发的网络模拟器模拟了多种结构、多种跨步值和多种消息长... 详细信息

K元N立方体网络是高性能计算机常用的一种网络结构.均匀跨步通信是高性能计算最重要的通信模式之一.针对K元N立方体网络均匀跨步通信模式,推导出其性能下限的理论公式,采用自行开发的网络模拟器模拟了多种结构、多种跨步值和多种消息长度的传输性能.最后针对节点重映射和消息分割两种优化措施进行了模拟和分析.模拟结果显示,4元N立方体网络具有良好的All-to-all性能,接近All-to-all性能最好的K元N树网络.

关键词： K元N立方体 All-to-all通信均匀跨步通信节点重映射消息分割

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面向国产异构众核系统的Parallel C语言设计与实现

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软件学报 2017年第4期28卷 764-785页

作者：何王全刘勇方燕飞魏迪漆锋滨江南计算技术研究所江苏无锡214083

异构众核架构具有超高的性能功耗比,已成为超级计算机体系结构的重要发展方向.但众核系统更为复杂的并行层次和存储层次,给编程和优化带来了极大的挑战.因此,研究面向众核系统的并行编程技术,对于降低国产众核系统并行应用的编程难度、... 详细信息

异构众核架构具有超高的性能功耗比,已成为超级计算机体系结构的重要发展方向.但众核系统更为复杂的并行层次和存储层次,给编程和优化带来了极大的挑战.因此,研究面向众核系统的并行编程技术,对于降低国产众核系统并行应用的编程难度、提升并行程序的性能都具有重要的意义.提出统一架构的多模式并行编程模型,包括异构融合的加速运算模型和按同构方式编程的自主运算模型,根据编程模型设计了Parallel C语言,能够有效地描述国产众核系统的异构并行性.与其他众核系统上MPI+X的使用模式相比,编程和系统优化都具有全局视角,在多级局部性描述、单边消息、兼容已有多核应用等方面具有特色;基于Open64构建了Parallel C编译系统,全面支持加速运算模型和自主运算模型,提出并实现了数据布局与自动DMA、编译指导的线程代理和拓扑位置感知的集合通信等优化.Micro Benchmark和实际应用在神威太湖之光计算机系统上的测试数据结果表明:Parallel C语言和编译系统具有良好的性能和可扩展性,能够有效支撑大型应用.

关键词：异构众核编程模型并行语言 Parallel C 编译器消息传递

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一种环形网络的可扩展流水仲裁器设计

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湖南大学学报（自然科学版） 2015年第8期42卷 86-93页

作者：任秀江施晶晶谢向辉江南计算技术研究所江苏无锡214083

对环形网络的仲裁器结构进行研究,提出了一种可扩展流水仲裁器结构,能够同时完成通信缓冲和通信链路的分配.对14个通信节点互连进行了建模模拟,各节点命中数量差值小于5%,该结构仲裁器具有较好的仲裁公平性;然后采用Chartered 65nm工艺... 详细信息

对环形网络的仲裁器结构进行研究,提出了一种可扩展流水仲裁器结构,能够同时完成通信缓冲和通信链路的分配.对14个通信节点互连进行了建模模拟,各节点命中数量差值小于5%,该结构仲裁器具有较好的仲裁公平性;然后采用Chartered 65nm工艺对RTL设计进行了时序综合实验,关键通路延迟比同等规模的全交叉开关结构降低36.8%;同时该仲裁结构中的仲裁核心逻辑时序受互连规模变化影响较小,具有一定的可扩展性.

关键词：仲裁器片上互连环形网络可扩展设计

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一种高性能超长点数浮点FFT加速器设计

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计算机研究与发展 2021年第6期58卷 1192-1203页

作者：王谛石嵩吴铁彬刘亮谭弘兵郝子宇过锋李宏亮江南计算技术研究所江苏无锡214083

快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)在数字信号处理中占据核心地位.随着高性能超长点数FFT需求的增长,数字信号处理器(digital signal processor,DSP)的计算能力越来越难以满足需求,集成FFT加速器成为重要的发展趋势.为了支持... 详细信息

快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)在数字信号处理中占据核心地位.随着高性能超长点数FFT需求的增长,数字信号处理器(digital signal processor,DSP)的计算能力越来越难以满足需求,集成FFT加速器成为重要的发展趋势.为了支持超长点数FFT,将2维分解算法推广到多维,提出一种可集成于DSP的高性能超长点数FFT加速器结构.该结构通过基于素数个存储体的无冲突体编址方法实现了3维转置运算;通过递推算法实现了高效铰链因子生成;使用单精度浮点二项融合点积运算和融合加-减运算,对FFT运算电路进行了精细化设计.实现了对4G点数单精度浮点FFT计算的支持.综合结果表明:FFT加速器运行频率能够达到1GHz以上,性能达到640Gflop/s.在支持的点数和性能方面都较已有研究成果取得大幅提升.

关键词：快速傅里叶变换多维分解算法 3维转置运算铰链因子生成加速器

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基于SMT求解器的微处理器指令验证数据约束生成技术

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计算机研究与发展 2020年第12期57卷 2694-2702页

作者：谭坚罗巧玲王丽一胡夏晖范昊徐占江南计算技术研究所江苏无锡214083

处理器研制过程中需要对指令算术数据路径进行覆盖验证.针对现有模拟验证方法存在的不足,提出了一种基于可满足模理论(satisfiability modulo theory,SMT)的指令约束求解方法:利用可满足模理论求解器将指令级功能验证任务转化成数据约... 详细信息

处理器研制过程中需要对指令算术数据路径进行覆盖验证.针对现有模拟验证方法存在的不足,提出了一种基于可满足模理论(satisfiability modulo theory,SMT)的指令约束求解方法:利用可满足模理论求解器将指令级功能验证任务转化成数据约束求解满足问题.在结果操作数约束、操作数间约束、指令内部约束以及浮点操作数约束4个方面分别给出示例,并分别给出了利用SMT求解器进行约束建模的关键过程以及可以用于指令级功能验证的元组数据.为提高求解模型效率,提出了2种解决方法:首先利用时间阈值实现问题求解超时即终止的策略;其次是结合进程管理与线程管理技术,实现了指令功能约束并行求解框架,将串行求解任务分派给可并行执行的多个线程,提高了求解速度.该技术已成功应用于系统级验证中,有效提升了测试覆盖与质量,取得了很好的效益.

关键词：指令功能数据路径约束求解 SMT求解器验证数据并行加速

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MDDS:一种面向高性能计算的并行文件系统元数据性能提升方法

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计算机研究与发展 2014年第8期51卷 1663-1670页

作者：陈起陈左宁蒋金虎江南计算技术研究所江苏无锡214083

随着计算能力的增强、应用课题规模和复杂度的增加,高性能计算机对并行文件系统性能要求越来越高.在海量小文件和大规模并发I/O操作的应用场景中,文件系统元数据的吞吐率成为限制其性能的关键因素.设计并实现了元数据代理(meta data del... 详细信息

随着计算能力的增强、应用课题规模和复杂度的增加,高性能计算机对并行文件系统性能要求越来越高.在海量小文件和大规模并发I/O操作的应用场景中,文件系统元数据的吞吐率成为限制其性能的关键因素.设计并实现了元数据代理(meta data delegation service,MDDS),通过降低元数据服务间的耦合度,保证元数据集群的高可用性;使用目录子树方式管理元数据代理空间,避免跨节点目录引入的分布式原子操作的复杂性和低效性.并针对高性能计算中I/O转发架构,提出基于元数据代理的两种作业调度策略——单作业独占单元数据代理调度和多作业共享多元数据代理调度——实现作业间和作业内的负载均衡.在116台存储服务器上对MDDS进行评估,实验结果表明,元数据代理提供了拟线性的元数据性能,在大规模的环境中较Lustre CMD方案有较好的扩展性;两种调度方式有效分散了作业元数据的负载,改善了高性能计算中的元数据瓶颈问题.

关键词：高性能计算并行文件系统元数据代理 I O转发负载均衡

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高性能计算机的可靠性技术现状与趋势

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计算机研究与发展 2010年第4期47卷 589-594页

作者：黄永勤金利峰刘耀江南计算技术研究所江苏无锡214083

随着高性能计算机系统性能的不断提升和硬件规模的不断扩大,如何实现系统的可靠运行,是高性能计算机尤其是P级计算机研制中面临的重要技术挑战.从高性能计算机对可靠性技术的需求出发,全面介绍了高性能计算机硬件设计中的可靠性技术现状... 详细信息

随着高性能计算机系统性能的不断提升和硬件规模的不断扩大,如何实现系统的可靠运行,是高性能计算机尤其是P级计算机研制中面临的重要技术挑战.从高性能计算机对可靠性技术的需求出发,全面介绍了高性能计算机硬件设计中的可靠性技术现状,包括避错、静态冗余、动态冗余和在线替换等技术,详细分析了各种可靠性技术在典型机器中的应用情况;最后对高性能计算机可靠性技术的发展趋势进行了深入探讨,包括多核处理器的可靠性设计、全方位的内存防护技术和刀片式的冗余架构.

关键词：高性能计算机可靠性避错容错冗余在线替换

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非结构网格限制器研究

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航空动力学报 2015年第9期30卷 2151-2159页

作者：李芳孙唯哲刘鑫徐金秀江南计算技术研究所江苏无锡214083

研究了6种限制器形式及其参数计算方法,其中新的自适应VenkatakrishnanM限制器能够根据当地流场特征自动调节参数从而实现不同区域不同特性.数值试验表明：非结构网格限制器对邻居集合选择方法较敏感,其中共面法比共点法精度高约15%;高... 详细信息

研究了6种限制器形式及其参数计算方法,其中新的自适应VenkatakrishnanM限制器能够根据当地流场特征自动调节参数从而实现不同区域不同特性.数值试验表明：非结构网格限制器对邻居集合选择方法较敏感,其中共面法比共点法精度高约15%;高马赫数时压缩型限制器比耗散型限制器计算精度高约10%~40%;参变量算法中,方向梯度法得到的流场比增量法平滑;自适应VenkatakrishnanM限制器能够模拟复杂超声速流动.

关键词：限制器非结构网格自适应方向梯度法超声速

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