检索结果-内蒙古大学图书馆

华南师范大学学报（自然科学版） 2023年第1期55卷 113-120页

作者：丁可欣仲智朱洁南京邮电大学计算机学院南京210003 中国计算机体系结构国家重点实验室科学院计算技术研究所北京100864

边缘云计算系统被广泛用于支持各种计算服务。针对边缘云计算环境中的任务卸载调度问题,考虑边缘云系统下的动态性和抢占式任务卸载调度,提出一个基于贪婪模拟退火启发式算法的在线卸载框架(SAOF),根据任务所需的传输延迟以及计算时间,... 详细信息

边缘云计算系统被广泛用于支持各种计算服务。针对边缘云计算环境中的任务卸载调度问题,考虑边缘云系统下的动态性和抢占式任务卸载调度,提出一个基于贪婪模拟退火启发式算法的在线卸载框架(SAOF),根据任务所需的传输延迟以及计算时间,进行周期性的卸载和调度计算,考虑独立任务的随机到达性和资源的异构性,动态地将新到达的任务分配到合适的目的地(边缘服务器或云服务器),并根据每个任务的延迟敏感性,抢占式地为其分配计算资源,使所有任务的总加权响应时间最小化。最后,在多组参数组合下生成测试实例并进行性能评估实验,将SAOF算法与3种优秀的卸载调度优化算法(Selfish算法、Nearest算法和OnDisc算法)进行对比,实验结果表明,SAOF算法能更有效降低所有任务的总加权响应时间。

关键词：边缘云系统计算卸载动态卸载框架抢占式任务调度

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NUMA结构的高效实时稳定的垃圾回收算法

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高技术通讯 2015年第2期25卷 125-134页

作者：廖彬傅杰靳国杰王一光王磊章隆兵王剑中国科学院大学北京100049 计算机体系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京100190 中国科学技术大学合肥230026

针对非一致性内存访问架构（NUMA）在垃圾回收（GC）过程中存在大量的远程内存读写导致GC性能降低的问题，对GC过程的各个阶段进行分析与研究，提出了一种基于NUMA结构的高效实时稳定的GC算法。该算法首先基于NUMA结构改进传统分代GC机... 详细信息

针对非一致性内存访问架构（NUMA）在垃圾回收（GC）过程中存在大量的远程内存读写导致GC性能降低的问题，对GC过程的各个阶段进行分析与研究，提出了一种基于NUMA结构的高效实时稳定的GC算法。该算法首先基于NUMA结构改进传统分代GC机制的堆空间布局，然后通过控制GC过程中扫描活跃对象阶段的初始根对象选取、动态负载均衡阶段截取任务队列的选取以及复制活跃对象阶段对象复制位置的选取，大大减少GC过程中的远程访问次数。这种改进的GC机制对所有NUMA结构具有通用性。以Godson-3处理器的NUMA平台为例进行的实验结果显示，优化的GC机制极大地缩短了GC的时间，而且提高了应用程序的性能以及稳定性。在SPECjvm2008测试中，GC时间平均缩短了14．6％（GC总时间缩短4．1％-41．58％），应用程序的性能平均提升了4．68％（最高提升17．8％），应用程序的性能稳定性提升了76．2％。

关键词：非一致性内存访问架构(NUMA) 垃圾回收(GC) 分代GC 活跃对象根对象动态负载均衡

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通过非易失存储和检查点优化缓解日志开销

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计算机研究与发展 2015年第6期52卷 1351-1361页

作者：万虎徐远超闫俊峰孙凤芸张伟功首都师范大学信息工程学院北京100048 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 高可靠嵌入式系统技术北京市工程研究中心(首都师范大学) 北京100048

在文件系统进行用户数据和元数据的持久化过程中,如果出现异常掉电或系统崩溃,可能导致文件系统出现数据的不一致性问题.现有的Ext4文件系统通过写前日志(write-ahead logging,WAL)技术结合事务机制来保证持久化操作的一致性.写前日志... 详细信息

在文件系统进行用户数据和元数据的持久化过程中,如果出现异常掉电或系统崩溃,可能导致文件系统出现数据的不一致性问题.现有的Ext4文件系统通过写前日志(write-ahead logging,WAL)技术结合事务机制来保证持久化操作的一致性.写前日志技术将文件系统元数据写入磁盘2次,元数据的粒度小、数量大、重复度高,影响了程序的性能,也缩短了Flash存储介质的使用寿命.针对这一问题,提出了使用新型非易失存储(non-volatile memory,NVM)作为存放日志的独立外部设备,并通过存取指令(load/store)接口直接访问;同时使用倒序扫描(reverse scan)技术对检查点(checkpoint)流程进行优化,减少同一数据块的重复写操作.实验结果表明,使用NVM作为外部日志分区,对于写操作比重较大的程序,在HDD上带宽提升接近50%;在SSD上带宽提升达到23%;在checkpoint时使用倒序扫描之后,写入次数降低明显,带宽提升接近20%.

关键词：文件系统非易失存储日志事务崩溃一致性检查点

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面向网络的快速容错恢复技术

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计算机工程与设计 2018年第9期39卷 2701-2706页

作者：张志敏吴军严明玉中国科学院计算技术研究所北京100190 中国科学院计算技术研究所计算机体系结构国家重点实验室北京100190 北京控制工程研究所北京100190 中国科学院大学计算机与控制学院北京100190

多节点系统的容错设计面临较大挑战,降低容错成本和提高容错实时性成为主要研究目的。介绍面向SpaceWire网络的多节点容错恢复技术研究工作,引进任务动态迁移机制,从体系结构角度,研究检查点设置、故障发现、实时任务迁移、任务恢复等技... 详细信息

多节点系统的容错设计面临较大挑战,降低容错成本和提高容错实时性成为主要研究目的。介绍面向SpaceWire网络的多节点容错恢复技术研究工作,引进任务动态迁移机制,从体系结构角度,研究检查点设置、故障发现、实时任务迁移、任务恢复等技术,突破检查点设置与卷回、任务动态恢复、消息重定向、任务迁移策略等关键技术。实测结果表明,从故障发现到任务迁移恢复平均时间为278ms,比传统任务时间提高了一个数量级,实现了一种多节点系统容错快速恢复技术途径。

关键词：多机系统容错设计任务迁移 SpaceWire网络 VxWorks操作系统

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高性能GPU模拟器驱动设计研究

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高技术通讯 2020年第5期30卷 435-442页

作者：赵士彭张立志赵皓宇苏孟豪刘苏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 中国科学院计算技术研究所北京100190 中国科学院大学北京100049 中国科学技术大学计算机科学与技术学院合肥230026 龙芯中科技术有限公司北京100190

在研究GPU驱动设计时,考虑到驱动的开发量较大,提出了一种基于Mesa开源驱动框架的GPU模拟器驱动设计方法,在Mesa开源驱动的开发框架下,实现了一整套高性能GPU模拟器的驱动设计。本设计可适配OpenGL等多款应用程序接口(API),同时基于开... 详细信息

在研究GPU驱动设计时,考虑到驱动的开发量较大,提出了一种基于Mesa开源驱动框架的GPU模拟器驱动设计方法,在Mesa开源驱动的开发框架下,实现了一整套高性能GPU模拟器的驱动设计。本设计可适配OpenGL等多款应用程序接口(API),同时基于开源框架,大幅减小了开发难度。为了适配GPU模拟器的可编程性,在驱动设计中还集成了GPU的编译器设计,可将GLSL等编程语言转换为GPU中着色器的汇编代码,由着色器进行计算。根据模拟器驱动设计,提出了一套高性能GPU模拟器的接口设计,为模拟器各个模块提供了一套可读的驱动接口,指导了模拟器的结构设计。

关键词：开源驱动应用程序接口(API) 驱动设计 GPU模拟器模拟器接口

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适应宽温环境的集成电路低功耗实现技术

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计算机工程与设计 2016年第1期37卷 269-274,F0003页

作者：邱吉冰鄢贵海韩银和北京计算机技术及应用研究所北京100854 中国科学院计算技术所计算机体系结构国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

在分析电路时序与温度、电压关系的基础上,提出基于延迟负反馈的硬件自适应电压调节结构。采用包含温度补偿的时延测量电路在线感知关键路径时序余量的变化,通过磁滞PID控制逻辑动态调节电压转换器的供电电压,使功能电路能够保证一定的... 详细信息

在分析电路时序与温度、电压关系的基础上,提出基于延迟负反馈的硬件自适应电压调节结构。采用包含温度补偿的时延测量电路在线感知关键路径时序余量的变化,通过磁滞PID控制逻辑动态调节电压转换器的供电电压,使功能电路能够保证一定的时序余量不发生时序违规,调低工作电压降低功耗。控制结构采用RTL实现,不需软件参与,应用于浮点运算器的实验结果表明,电路工作温度在-55℃~125℃范围内变化时,功耗减小29.6%,且不发生时序违,使用该技术的集成电路在不同温度下的功耗和电压需求与太阳能帆板-蓄电池的输出特性相适应,有利于能源的高效利用。

关键词：温度变化延迟测量自适应电压调节闭环控制低功耗

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MIPS VZ虚拟化环境中透明大页性能的优化

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高技术通讯 2021年第11期31卷 1117-1125页

作者：朱琛王剑高翔毛碧波杨小娟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 中国科学院计算技术研究所北京100190 中国科学院大学北京100049 龙芯中科技术有限公司北京100190

内存地址翻译一直是影响计算机性能的重要因素之一,在虚拟化环境中由于存在多级地址翻译,这一问题更为突出。使用透明大页(THP)是优化这一问题的常见手段。本文以龙芯3A4000处理器和KVM虚拟机为实验平台,分析了MIPS VZ环境中虚拟机使用... 详细信息

内存地址翻译一直是影响计算机性能的重要因素之一,在虚拟化环境中由于存在多级地址翻译,这一问题更为突出。使用透明大页(THP)是优化这一问题的常见手段。本文以龙芯3A4000处理器和KVM虚拟机为实验平台,分析了MIPS VZ环境中虚拟机使用透明大页的性能。发现透明大页在应用中存在分组TLB负载不均衡,使得部分场景中透明大页对性能产生了负面影响。本文对现有KVM内存管理进行了改进。通过在内存管理中增加对分组TLB负载的考量,提升了KVM虚拟机使用透明大页的性能。该方法对其他使用TLB分组结构的处理器也有参考价值。

关键词：透明大页(THP) 虚拟化 MIPS 内存管理

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高性能GPU模拟器的实现

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高技术通讯 2020年第6期30卷 553-560页

作者：张立志赵士彭赵皓宇苏孟豪刘苏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 中国科学院计算技术研究所北京100190 中国科学院大学北京100049 中国科学技术大学计算机科学与技术学院合肥230026 龙芯中科技术有限公司北京100190

基于图形处理器(GPU)由固定功能管线与可编程流处理器单元构成的特点,设计了一种半周期精确的模拟器实现方法,并结合一种GPU结构进行了GPU模拟器的实现。GPU模拟器支持OpenGL 2.0 API,在实现了固定功能管线的基础上,支持统一着色器渲染... 详细信息

基于图形处理器(GPU)由固定功能管线与可编程流处理器单元构成的特点,设计了一种半周期精确的模拟器实现方法,并结合一种GPU结构进行了GPU模拟器的实现。GPU模拟器支持OpenGL 2.0 API,在实现了固定功能管线的基础上,支持统一着色器渲染架构。模拟器对GPU结构进行半周期精确模拟。固定功能管线部分实现为完全周期精确模拟,可以进行3D图形算法的正确性验证以及性能评估。对可编程流处理器单元进行指令级功能模拟,在固定功能管线部分的配合下,可以快速轻量地对整个GPU结构进行结构与功能的验证。文章使用模拟器运行了glmark2测试集,并且根据测试结果对GPU结构进行3D图形算法正确性验证与性能评估,结果表明基于本文设计方法的GPU模拟器可以快速轻量地实现3D图形算法正确性验证与性能分析。

关键词：图形处理器(GPU) 模拟器半周期精确 glmark2 逆序流水

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内存过载下基于重删的内存优化策略

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小型微型计算机系统 2017年第6期38卷 1243-1249页

作者：刘瑞锴邓玉辉暨南大学信息科学技术学院广州510632 中国科学院计算技术研究所计算机体系结构国家重点实验室北京100190

内存空间紧张下频繁的外存交换严重影响程序的运行性能,在内存过载时提高内存利用率和减少外存交换问题上,现有的研究主要集中在内存压缩和去重两个方面,压缩只能删除页内重复数据,不能做到页与页之间的相同数据删除;将去重技术与系统... 详细信息

内存空间紧张下频繁的外存交换严重影响程序的运行性能,在内存过载时提高内存利用率和减少外存交换问题上,现有的研究主要集中在内存压缩和去重两个方面,压缩只能删除页内重复数据,不能做到页与页之间的相同数据删除;将去重技术与系统虚拟内存结合,删除换出页中的重复页,仍不能有效避免外存交换区访问.提出一种内存过载下基于重删的内存优化策略.利用页框回收算法选出适合去重的内存页,过滤其中全零页以减少存储和去重计算开销,删除重复页以提高内存利用率,并通过存储唯一数据页于内存去重区,有效降低外存交换操作,同时提供可配置的去重内存空间占用上限,避免过度去重引入的颠簸问题.在IO密集型、计算密集型、及常规应用场景下的实验测试表明,该策略能有效删除重复内存页,可以极大程度地减少外存交换操作,同时提高程序运行性能最高可达54.013%.

关键词：重复数据删除内存交换操作全零页过滤哈希表

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细粒度并行归一化部分失真运动估计

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中国科学院大学学报（中英文） 2013年第6期30卷 813-818页

作者：袁竞杰张清毅马宜科宋风龙中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院北京100083 中国科学院计算技术研究所计算机体系结构国家重点实验室北京100190

移动视频编码应用对实时性要求越来越高,传统编码器中使用的串行运动估计算法难以满足实时编码要求.本文并行化移动编码中典型的运动估计算法———归一化部分失真搜索.采用比帧和宏块更小的候选块作为并行粒度,保持归一化部分失真快速... 详细信息

移动视频编码应用对实时性要求越来越高,传统编码器中使用的串行运动估计算法难以满足实时编码要求.本文并行化移动编码中典型的运动估计算法———归一化部分失真搜索.采用比帧和宏块更小的候选块作为并行粒度,保持归一化部分失真快速排除非最佳候选块优势,同时充分利用多核计算资源.4核CPU平台上实验结果表明,相比串行算法,该并行算法在计算量增加不超过1.2%的前提下,实现了3.88至3.96的加速比.

关键词：视频编码运动估计部分失真搜索并行计算

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