面向大规模集群的并行I/O用户层配置优化策略

影响应用I/O性能的关键因素主要有三个层次:包括应用的I/O接口实现、体系结构和文件系统组件的性能以及应用的I/O参数配置。从应用I/O配置优化的视角,分析了大规模集群并行I/O的配置调优空间,在此基础上,给出了一套大规模集群并行I/O性能特征测试分析方法。基于该方法,在某国产超级计算集群上开展了一系列I/O测试分析来刻画系统的I/O性能特征,进而指导并行应用程序的I/O配置优化。基于优化后的配置参数,在两类典型的并行I/O场景中,针对某类生产应用程序,8192进程下的重启动数据写操作时间下降了15%,4096核的程序作业加载时间从10 min缩短到了5 s。     

面向大规模集群并行I/O的用户层配置优化策略研究

近年来,大规模并行场景下的I/O性能越来越受到应用科学家的关注。影响应用I/O性能的关键因素主要有三个层次：包括应用的I/O接口实现、体系结构和文件系统组件的性能以及应用的I/O参数配置。本文从应用I/O配置优化的视角,分析了大规模集群并行I/O的配置调优空间,在此基础上,给出了一套大规模集群并行I/O性能特征测试分析方法,基于该方法,在某国产超级计算集群上开展了一系列I/O测试分析来刻画系统的I/O性能特征,进而指导并行应用程序的I/O配置优化。基于优化后的配置参数,在两类典型的并行I/O场景中,针对某类生产应用程序,8192进程下的重启动数据写操作时间下降了15%,4096核的程序作业加载时间从10分钟缩短到了5s。本文提出的I/O配置调优空间及优化方法,可以推广应用到其它同类系统平台,对于大规模集群上的用户层并行I/O配置调优具有借鉴意义。     

GSVM:一种支持Gather/Scatter的向量存储器

宽单指令多数据流(Single Instruction Multiple Data, SIMD)架构数字信号处理器一般都能高效支持地址连续或等距跨步等规则应用的向量访存,但对于科学与工程计算中广泛存在的不规则应用的数据访存则带宽利用率往往较低,从而大幅降低了其整体运算能效。为了提高不规则应用的向量访存性能,基于某SIMD数字信号处理器的体系结构,设计了一种支持Gather/Scatter访存的向量存储器GSVM。通过设计与SIMD宽度相匹配的向量地址计算单元和合适深度的冲突缓冲器阵列,实现了Gather/Scatter指令向量地址计算、仲裁与缓存的全流水访存操作。实验结果表明,相比以前不支持Gather/Scatter访存的存储器,GSVM在增加22%的硬件代价基础上,基于稀疏矩阵向量乘的测试程序集获得了2～8的性能加速比。     

一种基于双差观测的BDS周跳探测与修复方法

针对接收机捕捉卫星信号时出现中断(失锁)现象,提出了一种基于双差观测值高次差法的周跳探测和基于最小二乘多项式法的周跳修复方法。研究了周跳探测和修复过程,改进了高次差法和多项式法,构建了新型周跳处理模型。结合实例和通过仿真运算分析,表明双差观测值法能有效弥补普通高次差法对小周跳探测的不足,最小二乘多项式推估法能有效修复小周跳。     

基于实际飞行数据插值的INS/GNSS组合导航仿真轨迹发生器

针对INS/GNSS组合导航仿真中,捷联惯导系统陀螺、加速度计信号高精度模拟问题,提出了基于实际飞行数据插值的动态轨迹解析生成仿真算法。对转换到地心惯性坐标系中的载体姿态、位置和重力场数据进行关于时间的样条函数插值,得到载体坐标系下陀螺角速率、角增量以及加速度计比力积分增量的高精度分段解析表达式。使生成的陀螺、加速度计信号符合载体运动学和动力学特性,反映杆臂效应影响,同时与经事后处理的实测GNSS伪距、伪距率等数据特征保持一致。提出了四元数约束插值算法,可满足四元数解析插值时范数为1的约束限制条件。基于某实际无人机飞行数据,验证了所提出算法的有效性,完全满足组合导航动态仿真精度要求。该算法也适用于其他高精度高动态导航系统和刚体运动控制仿真中的角运动、线运动传感器信号模拟。     

“蛙足”的第一跳

先后在20余个国家服役、产量超过1000架的苏制苏-25攻击机,是与美国A—10“雷电Ⅱ”齐名的世界著名近距支援攻击机。这种飞机的身影曾活跃在世界各地的战事中,从阿富汗战争到两伊战争,从非洲的局部战争到海湾战争,从车臣战事再到俄罗斯格鲁吉亚冲突,无不如此。     

基于HLA的海战场信息对抗仿真系统设计

海战场信息对抗仿真系统为海军信息作战理论与战法研究、信息作战装备的作战效果模拟提供了一种新的途径。在对体系对抗仿真的体系结构分析的基础上,给出了海战场信息对抗仿真系统的设计思想,提出了系统的功能和总体框架,并对其中的一些关键技术进行了分析和探讨。     

基于uC/OS-Ⅱ和ARM的嵌入式系统功耗管理

为开发低功耗嵌入式系统和节约能源,分析了嵌入式系统的功耗来源及分类,提出了嵌入式系统的功耗设计方法,包括总体功耗设计、处理器选择、接口电路设计、电源供给电路设计以及动态电源管理等.基于以上方法,以uC/OS-Ⅱ和ARM LPC2131为研究平台,对上述功耗设计方法进行了实验验证.结果表明,采用合适的功耗设计,将大大降低嵌入式系统的功耗.     

条形装药爆炸条件下地下结构的动力数值分析

军事地下工程多采用直墙拱结构形式,实战中美军大量使用的精确制导炸弹装药可视为条形装药。为研究近区爆炸条件下条形装药对直墙拱结构的动力响应影响问题,利用LS—DYNA程序进行了条形装药爆炸条件下地下直墙拱结构的动力数值分析。通过对比集团装药的数值模拟结果,发现在条形装药垂直入射结构拱项时,直墙拱顶的有效应力峰值高于集团装药达25％。因此,如果按传统方法将精确制导炸弹装药视为集团装药,进行防护工程结构计算和设计偏于不安全,根据数值计算结果提出了防护工程结构设计参考建议。     

计算机应用系统体系结构及部署方法研究

描述了Client/Server和Browser/Server两大体系结构模式及其架构的软件体系思想,并通过实例重点介绍基于.NET平台部署B/S架构的实现方法。