检索结果-内蒙古大学图书馆

软件学报 2014年第3期25卷 472-488页

作者：衷璐洁霍玮李龙李丰冯晓兵张兆庆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 首都师范大学信息工程学院北京100089 中国科学院大学北京100049 中国科学院信息工程研究所第五研究室北京100093

定值-引用类错误是一类非常重要且常见的错误.当前,对这类错误的检测很难同时达到高精度和高可扩展性.通过合理组合敏感和不敏感的检测方法并控制两类方法的实施范围,可以同时达到高检测精度和高可扩展性.提出一种新颖的场景敏感的检测... 详细信息

定值-引用类错误是一类非常重要且常见的错误.当前,对这类错误的检测很难同时达到高精度和高可扩展性.通过合理组合敏感和不敏感的检测方法并控制两类方法的实施范围,可以同时达到高检测精度和高可扩展性.提出一种新颖的场景敏感的检测方法,该方法根据触发状态对潜在错误语句分类,识别不同类别语句的触发场景并实施不同开销的检测,在不降低精度的同时最小化检测开销.设计了一个多项式时间复杂度的流敏感、域敏感和上下文敏感的场景分析以进行分类,并基于程序依赖信息识别触发场景,仅对必要的触发场景实施路径敏感的检测.为上述方法实现了一种原型系统——Minerva.通过使用空指针引用错误检测为实例研究以及总代码规模超过290万行,最大单个应用超过200万行的应用验证,用例实验结果表明,Minerva的平均检测时间比当前先进水平的路径敏感检测工具Clang-sa和Saturn分别快3倍和46倍.而Minerva的误报率仅为24%,是Clang-sa和Saturn误报率的1/3左右,并且Minerva未发现漏报已知错误.上述数据表明,所提出的场景敏感的错误检测方法可同时获得高可扩展性和高检测精度.

关键词：定值-引用错误路径敏感错误检测错误目标触发场景场景敏感程序分析

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多标准视频编码器下的运动估计评估

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计算机工程 2014年第4期40卷 295-300,304页

作者：孙公瑾安虹范东睿中国科学技术大学计算机科学与技术学院合肥230027 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

运动估计是视频编码过程中最为复杂和耗时的阶段。为分析和优化其性能,从多个流行的开源视频编码器中提取出单独的运动估计算法模块,根据视频分辨率和视频内容的不同建立程序输入集,从而构成一套完整的测试程序集合。利用性能分析工具... 详细信息

运动估计是视频编码过程中最为复杂和耗时的阶段。为分析和优化其性能,从多个流行的开源视频编码器中提取出单独的运动估计算法模块,根据视频分辨率和视频内容的不同建立程序输入集,从而构成一套完整的测试程序集合。利用性能分析工具对算法性能和微体系结构性能进行量化分析,给出这些算法在当今主流处理器体系结构上的性能差异。实验结果表明,复杂视频和高分辨率视频下的运动估计算法耗时最长,且大部分算法的指令级并行性没有太大差异。算法最后一级高速缓存的缺失率和分支误预测率都较低,分别在0.01%和7%以下。

关键词：视频编码运动估计钻石搜索六边形搜索视频内容分辨率微结构

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基于二进制插桩的共享指令集异构多核处理器进程迁移方法

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高技术通讯 2014年第1期24卷 23-28页

作者：刘宏伟邱吉高翔陈云霁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

研究了异构多核处理器进程迁移的特点,针对目前解决共享指令集异构多核处理器异构多核间进程迁移方法存在效率、代价、兼容性或者可编程性上的不足,提出了一种基于二进制插桩的进程迁移方法,该方法能够充分利用共享指令集异构多核的优势... 详细信息

研究了异构多核处理器进程迁移的特点,针对目前解决共享指令集异构多核处理器异构多核间进程迁移方法存在效率、代价、兼容性或者可编程性上的不足,提出了一种基于二进制插桩的进程迁移方法,该方法能够充分利用共享指令集异构多核的优势,以很低的代价大大提升运行效率,并且无需修改源代码和编译系统,有良好的兼容性。在SPEC等测试程序上的实验数据表明,这种方法的效率为内核模拟的2.25倍。

关键词：共享指令集(ISA) 异构多核处理器进程迁移二进制插桩内核模拟

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动态二进制翻译中间接跳转的热点跟踪及其一致性维护优化

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高技术通讯 2014年第5期24卷 443-451页

作者：张晓春高翔郭崎刘宏伟靳国杰孟小甫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 IBM中国研究院北京100094

针对动态二进制翻译(DBT)系统对地址转换过程进行一致性维护的基于锁操作的传统方法会在单线程和多线程执行中都造成严重的执行开销的问题,提出了优化一致性维护的机制,通过跟踪热点跳转,在命中率较高的热点跳转的地址转换过程中,避免... 详细信息

针对动态二进制翻译(DBT)系统对地址转换过程进行一致性维护的基于锁操作的传统方法会在单线程和多线程执行中都造成严重的执行开销的问题,提出了优化一致性维护的机制,通过跟踪热点跳转,在命中率较高的热点跳转的地址转换过程中,避免使用锁操作,仅在检测到并发读写冲突时进行冗余的地址转换。为实现上述检测过程,提出了指令执行时序和地址转换数据的优化设计方法。在基于Godson-3处理器的X86模拟平台上,实验结果显示,优化机制极大地提高了二进制翻译的执行效率,在SPEC CPU2000/2006单线程测试中能够降低平均27.7%(1.8%到58.5%)的执行开销,在NPB多线程测试中能够降低平均18.4%(3.3%到64.6%)的执行开销。

关键词：动态二进制翻译(DBT) 间接跳转多线程一致性维护热点跟踪

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基于FPGA模拟片上多核处理器的新方法

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高技术通讯 2014年第7期24卷 661-668页

作者：陈新科黄帅王焕东吴瑞阳曾露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

为了解决使用现场可编程门阵列(FPGA)进行大规模片上多核处理器模拟的容量限制难题,提出了一种新颖的FPGA模拟方法。该方法通过混合真实的处理器核与伪造的处理器核,使用1个或2个FPGA即可模拟整个片上多核处理器,而且可以有效克服FPGA... 详细信息

为了解决使用现场可编程门阵列(FPGA)进行大规模片上多核处理器模拟的容量限制难题,提出了一种新颖的FPGA模拟方法。该方法通过混合真实的处理器核与伪造的处理器核,使用1个或2个FPGA即可模拟整个片上多核处理器,而且可以有效克服FPGA的容量限制问题,同时又不过多损害对多核处理器行为特征的有效模拟。用此方法实现了周期精确的全芯片模拟,并使用流片后的片上多核处理器芯片对此模拟方法进行了有效性验证。实验很容易地实现了50MHz以上的模拟速度,比基于相同设计的软件仿真快10万倍以上。模拟速度的大幅度提升,使得可以启动未经修改的Linux操作系统和运行完整的多用户SPEC CPU2006 train测试集。这种混合真实处理器核与伪造处理器核的模拟方法为片上多核处理器的功能验证和性能评估提供了一种简单高效的途径。

关键词：模拟仿真模型现场可编程门阵列(FPGA) 片上多核处理器伪造的处理器核

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一种基于编码的提高PCM使用寿命方法

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高性能计算技术 2014年第1期 54-61页

作者：王亚楠陈荔城陈明宇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 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

随着大数据时代的来临,大数据处理对内存容量的需求快速增长,而传统的DRAM内存容量增长速度无法满足现代计算机系统的需求,内存容量已经成为系统的瓶颈之一.PCM作为新型的内存材料,能够提供比DRAM更高的单位面积存储容量和更低的平均功... 详细信息

随着大数据时代的来临,大数据处理对内存容量的需求快速增长,而传统的DRAM内存容量增长速度无法满足现代计算机系统的需求,内存容量已经成为系统的瓶颈之一.PCM作为新型的内存材料,能够提供比DRAM更高的单位面积存储容量和更低的平均功耗,但是PCM也具有写寿命较短和写延迟较大的缺陷.为了提高PCM的使用寿命,本文提出了一种基于编码的数据存储方法,能够在1.5％的面积开销下,减少50％的写操作更新位数,从而大幅度提高PCM的使用寿命.

关键词： PCM 使用寿命编码

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RISC指令集众核处理器功能验证与实现

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计算机工程与应用 2014年第21期50卷 54-58页

作者：朱博元刘高辉李政运安述倩西安理工大学自动化与信息工程学院西安710048 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

众核技术已成为当前处理器体系结构发展的必然趋势,如何对众核处理器设计进行有效而充分的验证,成为当今IC设计验证领域的研究热点之一,也是众核处理器芯片能否成功流片的关键因素之一。目前工业界采用基于仿真的验证作为主要的验证方式... 详细信息

众核技术已成为当前处理器体系结构发展的必然趋势,如何对众核处理器设计进行有效而充分的验证,成为当今IC设计验证领域的研究热点之一,也是众核处理器芯片能否成功流片的关键因素之一。目前工业界采用基于仿真的验证作为主要的验证方式,重点介绍了以覆盖率为导向的RISC众核处理器的功能验证环境的整体设计,提出了"被动式"的验证思想,并采用"软硬件协同验证"的策略,最终达到每条指令都比对通过的验证目标,辅以后期阶段所引入的时序验证策略和功耗评估策略,完整地提出了一套芯片验证平台搭建和验证功能实现的方法流程。

关键词：众核处理器功能验证覆盖率时序验证功耗评估

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关于多核/众核系统可扩展性趋势的探讨

关于多核/众核系统可扩展性趋势的探讨

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2014全国高性能计算学术年会

作者：李星吕方刘颖冯晓兵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

主流的多核/众核并行系统的计算能力并非与其资源成正比,其可扩展性与架构、资源部署等均有一定联系.除此之外,来自核心软件——操作系统以及并行运行时库的影响也是不可忽视的,硬件结构与核心软件将共同影响并行系统性能的充分发挥.因... 详细信息

主流的多核/众核并行系统的计算能力并非与其资源成正比,其可扩展性与架构、资源部署等均有一定联系.除此之外,来自核心软件——操作系统以及并行运行时库的影响也是不可忽视的,硬件结构与核心软件将共同影响并行系统性能的充分发挥.因此,对这些因素的深入研究将有益于未来多核/众核结构的发展,促使其扬长避短.本文首先给出了三种真实多核/众核平台的可扩展性表现,然后采用量化的方法,分别从并行处理器结构、操作系统的角度对影响系统可扩展性的若干问题进行了深入分析.

关键词：并行处理器多核结构众核并行系统可扩展性

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面向多核集群的MPI任务并行扩展

面向多核集群的MPI任务并行扩展

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2014全国高性能计算学术年会

作者：李士刚张云泉贾海鹏袁良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

非规则应用的任务并行化是高性能计算领域研究的热点.本文面向多核集群架构,对最流行的并行编程模型MPI进行扩展,使其有效支持非规则任务并行.主要研究内容及创新包括:在共享内存上对MPI单边通信进行优化,消除了额外内存拷贝开销;基于... 详细信息

非规则应用的任务并行化是高性能计算领域研究的热点.本文面向多核集群架构,对最流行的并行编程模型MPI进行扩展,使其有效支持非规则任务并行.主要研究内容及创新包括:在共享内存上对MPI单边通信进行优化,消除了额外内存拷贝开销;基于优化后的单边通信,实现了对等模式的分布式任务队列;提出了一种基于抽样分析的自适应任务粒度优化策略,防止细粒度任务的生成及粗粒度任务过早串行化;采用一种新式的异步工作窃取机制以平衡负载,有效地隐藏了工作窃取时的通信开销通过对BOTS任务并行基准测试程序的实验分析表明,相对于最新任务并行模型HotSLAW,MPI扩展任务并行具有明显性能提升.

关键词：高性能计算多点接口任务并行扩展多核集群架构

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基于OpenCL的Viola-Jones人脸检测算法优化研究

基于OpenCL的Viola-Jones人脸检测算法优化研究

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2014全国高性能计算学术年会

作者：贾海鹏张云泉袁良李士刚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 100084

Viola-Jones人脸检测算法的GPU实现版本,存在线程间负载不均衡的非规则特性.如果仅使用传统优化方法,人脸检测算法难以在GPU计算平台上达到较高性能.本文通过kernel合并、粗粒度并行、Persistent Thread、线程与任务动态映射、本地队列... 详细信息

Viola-Jones人脸检测算法的GPU实现版本,存在线程间负载不均衡的非规则特性.如果仅使用传统优化方法,人脸检测算法难以在GPU计算平台上达到较高性能.本文通过kernel合并、粗粒度并行、Persistent Thread、线程与任务动态映射、本地队列等优化方法的应用,突破了负载不均衡非规则特性导致的性能瓶颈,大幅提高了人脸检测算法在GPU计算平台上的性能.实验结果表明,与OpenCV2.4中高度优化的CPU版本在Intel Xeon X5550 CPU上的性能相比,优化后的算法在AMD HD7970和NVIDIA GTX680两个GPU计算平台上分别达到了11.24～20.27和9.24～17.62倍的加速比,实现了在不同GPU计算平台间的性能移植.

关键词：人脸检测算法优化负载不均衡现象图形处理器

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