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第八届全国测试学术会议

作者：靳松韩银和王瑜华北电力大学电气与电子工程学院电子与通信工程系河北保定071001 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

三维多核SoC能够为构建高能效系统提供一种有力的解决方案.近年来,多核设计广泛采用电压/频率岛优化系统能耗.然而,不断增加的工艺偏差导致电压/频率岛的性能参数偏离其额定值.在较大偏差的影响下,可能无法满足任务的截止时间约束.另外... 详细信息

三维多核SoC能够为构建高能效系统提供一种有力的解决方案.近年来,多核设计广泛采用电压/频率岛优化系统能耗.然而,不断增加的工艺偏差导致电压/频率岛的性能参数偏离其额定值.在较大偏差的影响下,可能无法满足任务的截止时间约束.另外,已有的研究工作大多针对二维平台,无法很好地解决因三维集成而不断恶化的发热问题.面向采用电压/频率岛设计的三维多核SoC,本文提出一个硅后优化框架,最小化系统能耗的同时,满足任务截止时间和系统热约束.除了能效感知的任务调度和电压/频率分派,提出的优化框架还采用任务迁移平衡核栈的功耗以实现热优化.实验结果表明,与已有的热平衡方法比较,本文提出的方法能减少平均18.6％的能耗.同时,与经典的能耗优化方法比较,本文提出的方法能降低平均5.6℃的峰值温度.

关键词：片上系统多核结构设计理念热感知能耗优化

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基于区间必然集的测试用例生成方法

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计算机辅助设计与图形学学报 2013年第4期25卷 550-556,563页

作者：王雅文宫云战肖庆北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室北京100876 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 装甲兵工程学院信息工程系北京100072

针对自动化单元测试中面向路径的测试用例生成问题,通过改进传统的基于符号执行的测试用例生成方法,提出"符号化区间"来表示和分析变量的静态取值范围,并给出简单表达式和逻辑表达式中"区间可能集"和"区间必然... 详细信息

针对自动化单元测试中面向路径的测试用例生成问题,通过改进传统的基于符号执行的测试用例生成方法,提出"符号化区间"来表示和分析变量的静态取值范围,并给出简单表达式和逻辑表达式中"区间可能集"和"区间必然集"的计算方法.提出了面向路径的值区间分析算法,通过对给定路径进行前向数据流分析来计算各条边上的区间上下文环境以及各符号的必然取值区间,在路径出口处的符号值区间必然集中任意取值,可得到覆盖给定路径的测试用例.与基于约束求解的传统方法相比,文中方法省去了表达式变换及调用约束求解器的过程,对输入变量弱关联的情况能够快速、准确地生成测试用例.

关键词：测试用例面向路径符号执行上下文环境区间必然集

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面向GPU的循环合并

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高技术通讯 2013年第3期23卷 257-262页

作者：杨扬崔慧敏冯晓兵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 中国科学院研究生院北京100039

针对现有的将C或Fortran程序映射到通用图形处理单元(GPU)的自动转换工具主要关注将单个循环生成一个独立的GPU内核,从而阻碍了对循环间数据重用的利用的问题,提出一种新的面向GPU的循环合并的代码变换方法,该方法通过循环分块(strip mi... 详细信息

针对现有的将C或Fortran程序映射到通用图形处理单元(GPU)的自动转换工具主要关注将单个循环生成一个独立的GPU内核,从而阻碍了对循环间数据重用的利用的问题,提出一种新的面向GPU的循环合并的代码变换方法,该方法通过循环分块(strip mining)和冗余计算等手段达到消除迭代间数据依赖的目的,并可充分利用GPU片上的共享内存进行线程间数据交换,从而将此类程序高效地映射到GPU上。通过典型程序在GPU上的实验表明,该新方法由于能够减少对全局内存的访问,带来了最多高达1.96倍的加速比。

关键词：通用图形处理单元(GPU) 循环合并并行 CUDA 循环间数据重用

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性能不对称多核处理器负载均衡调度研究

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计算机工程与科学 2013年第11期35卷 80-86页

作者：徐远超谭旭范灵俊孙卫真张志敏首都师范大学信息工程学院北京100048 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 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 中国科学院大学北京100049

同等面积条件下,性能不对称异构多核处理器比同构多核处理器具有更好的性能功耗比,重要前提是操作系统要能够进行合理的任务调度。针对已有算法的不足,基于Linux现有调度框架提出了一种全面的异构感知负载均衡策略,保证了处理器核负载... 详细信息

同等面积条件下,性能不对称异构多核处理器比同构多核处理器具有更好的性能功耗比,重要前提是操作系统要能够进行合理的任务调度。针对已有算法的不足,基于Linux现有调度框架提出了一种全面的异构感知负载均衡策略,保证了处理器核负载均衡优先原则,无需定义阈值区分程序类别。测试结果表明,该算法既能做到负载均衡,又能实现异构感知。

关键词：调度异构多核处理器负载均衡程序行为分析硬件性能计数器

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基于分支限界搜索框架的测试用例自动生成

基于分支限界搜索框架的测试用例自动生成

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第八届全国测试学术会议

作者：邢颖宫云战王雅文张旭舟北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室北京100876 辽宁工程技术大学电子与信息工程学院葫芦岛125105 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室北京100876 北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室北京100876 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

本文主要工作集中于基于分支限界搜索框架的测试用例生成算法的研究.将面向路径的测试用例生成问题定义为约束满足问题,通过状态空间搜索建模,结合分支限界和爬山法进行约束求解.提出了基于变量级别的动态排序方法来连接分支限界与爬山... 详细信息

本文主要工作集中于基于分支限界搜索框架的测试用例生成算法的研究.将面向路径的测试用例生成问题定义为约束满足问题,通过状态空间搜索建模,结合分支限界和爬山法进行约束求解.提出了基于变量级别的动态排序方法来连接分支限界与爬山法.变量的初始值依据启发式规则进行选取,并从这个初始值开始通过目标函数的计算来完成爬山过程.文中方法充分发挥了分支限界和爬山法的优势,实验验证该方法对于较复杂的被测程序可以很好地生成测试用例,在覆盖率上优于一些动、静态测试用例生成方法,可应用于实际工程的测试.

关键词：软件工程测试用例自动生成分支限界爬山法约束求解

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用于多核同步优化的cache一致性协议设计

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高技术通讯 2013年第11期23卷 1110-1116页

作者：陈李维张广飞汪文祥王焕东李玲中国科学院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 中国科学院大学北京100049 龙芯中科技术有限公司北京100190

通过对多核同步过程中的访存行为进行分析,提出了一种识别同步类型的方法,并设计了一种实现同步优化的新的cache一致性协议。该协议增加了一个用于记录同步信息的cache状态,通过阻塞的方式可以让多个处理器核串行地完成同步操作,保证同... 详细信息

通过对多核同步过程中的访存行为进行分析,提出了一种识别同步类型的方法,并设计了一种实现同步优化的新的cache一致性协议。该协议增加了一个用于记录同步信息的cache状态,通过阻塞的方式可以让多个处理器核串行地完成同步操作,保证同步操作中原子指令能够顺利执行成功,从而大大减少由多核同步冲突引发的访存请求数量,将多核同步过程中的访存行为优化到了几乎最好的情况。实验结果表明,通过同步优化,这个新的cache一致性协议能够使多核同步的性能提升到接近最理想的结果。实验表明,相比传统的cache一致性协议,实验中采用的几个标准多核性能测试程序优化后的同步性能提升了1倍,而并行程序整体运行时间降低25%。

关键词：同步栅障锁 cache一致性协议片上多核处理器(CMPs)

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面向业务特征的自适应虚拟机迁移带宽分配算法

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计算机学报 2013年第9期36卷 1816-1825页

作者：刘诗海孙宇清刘古月山东大学计算机科学与技术学院中国人民解放军68067部队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邮电大学国际学院

虚拟机动态迁移是支持绿色云计算环境的重要技术,迭代时间和宕机时间是迁移性能的衡量指标,而虚拟机迁移时使用的网络带宽和业务运行产生的内存脏页是影响迁移性能的重要因素,因此合理分配迁移带宽和减少脏页率能够有效缩短迭代时间和... 详细信息

虚拟机动态迁移是支持绿色云计算环境的重要技术,迭代时间和宕机时间是迁移性能的衡量指标,而虚拟机迁移时使用的网络带宽和业务运行产生的内存脏页是影响迁移性能的重要因素,因此合理分配迁移带宽和减少脏页率能够有效缩短迭代时间和宕机时间.该文提出了一种面向业务特征的自适应虚拟机迁移带宽分配算法,通过对迁移过程中脏页率的分析,预测运行业务的网络带宽使用量,自适应分配虚拟机迁移带宽;引入带宽调整系数,有效处理迁移过程中的业务数据抖动现象,从而确保预测的合理性.这一算法能够在保证迁移性能和系统可靠性的同时,减少迭代时间和宕机时间.实验表明在带宽资源有限的前提下,该方法能够合理利用空闲带宽资源,提高迁移性能,确保业务服务质量.

关键词：虚拟机动态迁移带宽分配脏页率绿色计算云计算

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两级同步:面向众核处理器的并行仿真机制

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系统仿真学报 2013年第12期25卷 2806-2813页

作者：朱小东吴俊敏唐轶轩陈国良隋秀峰中国科学技术大学计算机科学与技术学院合肥232027 中国科学技术大学苏州研究院苏州215123 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

针对并行仿真众核处理器计算机过程中同步对仿真器性能、精度的制约问题,提出一种两级同步机制,第一级同步作用于众核处理器片上所有节点间,维持逻辑时间的全局一致性;第二级同步作用于每颗节点内的一级或二级高速缓存与片上网络路由器... 详细信息

针对并行仿真众核处理器计算机过程中同步对仿真器性能、精度的制约问题,提出一种两级同步机制,第一级同步作用于众核处理器片上所有节点间,维持逻辑时间的全局一致性;第二级同步作用于每颗节点内的一级或二级高速缓存与片上网络路由器间,在提升并行性的同时保证处理器内各组件的高精度建模。理论分析给出了两级同步性能的上下界。实验结果表明两级同步具有较好的加速比及合理的可扩展性。

关键词：并行仿真众核处理器同步机制前瞻量

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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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考虑串扰的集成电路静态定时分析方法

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计算机工程与设计 2013年第11期34卷 3845-3850页

作者：王伟芳李华伟湘潭大学信息工程学院湖南湘潭411105 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(筹) 北京100190

针对电路设计流程中静态定时问题,介绍了基于时间窗口和跳变图的考虑串扰的静态定时分析方法。通过判断受害线和侵略线的时间窗或跳变图是否有交叠,筛选出可能产生串扰效应的耦合线对;结合串扰延迟计算公式,将串扰引起额外时延加入通路... 详细信息

针对电路设计流程中静态定时问题,介绍了基于时间窗口和跳变图的考虑串扰的静态定时分析方法。通过判断受害线和侵略线的时间窗或跳变图是否有交叠,筛选出可能产生串扰效应的耦合线对;结合串扰延迟计算公式,将串扰引起额外时延加入通路时延中,从而使静态定时分析的结果更准确,并将该方法集成到一款商业EDA工具中。实验结果表明,该方法能更准确的表示最坏情况下的通路时延,相比于时间窗口的方法,跳变图增加了少许时间和空间开销,却能够多删除约24%的虚假耦合线对。

关键词：集成电路耦合电容串扰静态定时分析时延 EDA工具

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