Linux虚拟文件系统层的路径检索加速

为解决 Linux 内核传统路径检索日益凸显的开销问题,提出Staged Lookup以加速路径检索,通过动态缓存热目录来减少文件访问的时延。Staged Lookup的核心在于缓存频繁使用的目录项,从而避免从根节点重复遍历路径。不同于从根结点开始的检索操作, Staged Lookup扩展了搜索策略,允许从最近缓存的目录项向后或向前进行路径检索。在Linux内核版本3.14和5.4上部署Staged Lookup的原型,并开展实际系统测试。实验数据显示,相比于传统的路径检索方式,Staged Lookup能实现高达46.9%的性能提升。     

一个基于图着色的CACHE优化方法

提出了一个编译时的Cache管理优化方法。该方法根据访存行为将程序中的数据划分成若干数据对象,根据数据对象的大小将Cache划分为一个带有别名的伪寄存器文件,每个伪寄存器由若干Cache行组成,可以容纳一个数据对象;使用一个经过改进的图着色寄存器分配算法来决定这些对象在Cache中的位置以及发生冲突时的替换关系。数据对象的划分将Cache的管理分为两个层次,一个是编译时编译器对粗粒度的数据对象的管理,另一个是运行时硬件对细粒度的Cache行的管理,这样编译器和硬件的优势都得到发挥。基于GCC进行了方法实现,并通过simplescalar构造了支持Cache Coloring的硬件模拟平台。实验结果表明Cache Coloring能较好地开发程序的局部性,降低Cache失效率。     

基于网格的资源目录管理的设计与管理

资源目录管理是网格系统软件的重要组成部分。通过实例研究基于网格的资源目录管理的设计与实现。资源目标管理的设计基于LDAP协议 ,直接采纳了LDAP的标准数据表示和数据存储方法 ,并结合网格系统的自身特点设计网格中的信息表示方法和数据模型。资源目录管理的实现采用目录管理软件Openldap1 2 7和后台数据gdbm1 8 0 ,对其中的关键技术和主要步骤都做了重点研究并举例说明     

CacheFI: 一种片上缓存的体系架构级故障注入工具

与逻辑电路相比,SRAM存储单元更易受工艺偏差和老化磨损的影响,体系架构级的缓存容错技术被认为是应对永久位故障率较高时的有效手段,但片上缓存故障注入工具尚不多见,影响了对这些缓存容错机制的验证,测试和评估。因此,提出了CacheFI,它是一个基于Simics的缓存故障注入工具,采用了故障生成和注入分离的设计,故障生成是随机分布,模式和时序三个方面的结合,故障注入则考虑了故障可重现性和模块化的需要。在全系统模拟器Simics上,针对15个选自SPEC CPU2000的测试程序,通过CacheFI进行片上缓存故障注入,演示了对Buddy,MAEP等典型的体系架构级缓存容错机制的容错能力和性能的评估。     

高速并行Gardner算法设计与实现

随着空间探测任务逐步增加、空间信道频谱资源日趋紧张,传统Gardner定时同步算法已经无法满足高速数传系统高通量、高可靠性的需求。为了提高Gardner定时同步算法的吞吐率并增大可纠正误差范围,提出一种高速并行Gardner算法。为了保证插值精度同时减少乘法器消耗,设计了一种并行分段抛物线插值滤波器;为了便于并行流水线设计和最佳采样点选取,构建了计数模块和定时缓存调整模块;为了提高等价吞吐率,重构了流水线并行环路滤波器结构和并行数控振荡器结构。结果表明,该算法等价吞吐率可达1 739.13 Msps,数字信号处理器资源消耗可减少44%,可纠正2×10^-3的定时误差。     

高速缓冲存储器教学演示系统设计与实现

利用形象生动的动画演示来讲解教学内容是当今ＣＡＩ发展的一个重要方向。本文论述了我们设计实现的有关高速缓冲存储器工作原理的教学动画演示系统。该系统由Ｃａｃｈｅ工作过程、地址映象、ＬＲＵ替换算法、ＬＲＵ算法硬件实现等四个演示模块组成。文中介绍了这几个模块的设计思想、界面以及实现技术等。     

分布共享存储系统中程序访存行为对性能的影响

本文首先提取了分布共享存储系统（ＤＳＭ）中程序访存行为的几个重要参数,并以此建立了一个处理机效率模型。在此模型基础上分析了访存行为的各种因素对处理机效率的影响情况,文章最后给出了提高处理机效率的几种技术途径。     

信息中心网络缓存节点位置选择算法

信息中心网络（Information-Centric Networking, ICN）“泛在缓存”的特性，引发数据副本率过高、缓存空间不能充分利用等问题。为了解决上述问题，分别从用户、服务提供商和网络运营商的角度出发，以最小化网络流量与网络费用开销为优化目标建立两个单目标优化模型，并将二者结合为帕累托模型；基于帕累托求解方法中数学规划法的思想，详细描述缓存节点位置选择算法。仿真结果表明：在流量性价比方面，所提缓存节点选择算法优于ICN的默认缓存机制；在网络费用开销方面，所提算法更适用于只有少数内容较为流行的网络中，而在所有内容都流行的情况下，ICN中默认的“遍地缓存”机制更为适宜。     

分层分布式分群监控体系下的网格资源发现机制

网格中资源发现机制是把资源提供者和资源请求者联系起来的重要环节.在分析分层分布式分群监控体系结构和现有资源发现机制的基础上,提出将集中式目录服务、资源路由表和移动代理三种机制相结合的网格资源发现机制.实验验证该机制在小范围内查找具有性能高效的特点,而在大范围内查找减少了资源发现代理的分发数量,降低了系统消息的负载,进而降低了网络资源的占用.