分布式工程数据库管理系统dEDBMS

随着ＣＡＤ／ＣＡＭ等工程应用的逐步深入，对具有分布式管理功能的工程数据库管理系统的需求日益迫切。为此，在我室自行研制的单用户工程数据为核心管理系统ＥＤＢＭＳ／２的基础上，欠设计并实现了一个分布式工程数据库管理系统－－－ｄＥＤＢＭＳ。ｄＥＤＢＭＳ运行在ＳＵＮ ＴＣＰ／ＩＰ网络环境，基于作者提出的扩展客户／服务器体系结构。针对工程应用之特点，提供远程数据库访问和检出／检入两种操作模式，支持多服务器的自     

一种支持软件体系结构重用的元信息模型

软件体系结构元信息组织和管理是利用反射机制实现软件体系结构重用的一个重要问题.提出了一种体系结构元信息模型,以有效地组织和管理支持体系结构重用的元信息.同时,基于XML设计了一种体系结构元信息描述语言,以充分地描述这个模型中定义的各种元信息,达到体系结构设计人员可以在软件设计阶段通过操作这些元信息高效地重用软件体系结构的目的.     

新一代并行多线程处理机体系结构

随着微电子技术的发展，单个芯片可以集成越来越多的晶体管。目前的预测是，在未来的十五年，十亿晶体管可以做在一个芯片上。如何充分利用这巨大的资源，计算机体系结构设计者纷纷提出了许多建议。本文在探讨处理机体系结构发展过程的基础上，提出了一种新的＂并行多线程体系结构—ＰＭＡ＂。ＰＭＡ的主要想法是把多个逻辑处理机集成在同一芯片上，而且多个执行部件由这些逻辑处理机所共享。在每个周期，处理机从多个线程取出多条指令调度执行。与简单的单片多处理机相比，它提高了执行部件的利用效率。另一个特点便是ＰＡＭ同时支持指令级和线程级的并行操作。在描述了ＰＭＡ的基本原理之后，本文给出了一种可能的ＰＭＡ硬件实现方案，并且讨论了对软件支持ＰＭＡ所提出的新的要求。     

分布式多媒体DBMS的研究与开发

本文介绍分布式多式 媒体数据库管理系统－ＤＭ２。它基于作者提出的层次－关系数据模型，采用客户－服务器体系结构、多线索调度等一系列当代先进的软件技术，从而为用户建立多媒体ＭＩＳ提供了一个良好的开发环境。     

一种主动存储计算机模型

提出了一种新型的主动存储计算机模型，其特征是存储器单元不仅可以有传统的读写操作，还可以有执行操作，这个模型扩展了传统的随机访问计算机（RAM）模型，可以用来研究一些新型计算模式的体系结构机制和算法设计与分析，如SoC、可重构计算、并行计算、网格计算、万维网服务等，对于网格计算，这个模型可用于研究网格协议与执行机制、网格算法的正确性和复杂度以及网格客户端与服务器端的有效交互。     

一种面向图的分布Web应用架构技术

提出一种面向图的软件体系结构描述和实现技术(称为WebGOP)来支持分布Web应用系统的架构，开发者通过定义图的拓扑结构来描述体系结构，并可以根据需要定制图的类型以更好地表达特定的体系结构风格。同时，这个图实现为一个分布共享对象，显式地存在于应用系统之中，为各个构件的执行提供了一个面向图的上下文，也为体系结构的实现和动态演化提供了依托．该技术直观性强，有助于缩小体系结构描述与实现之间的距离，特别是可为系统动态重配置提供良好的支持．该文还利用edNCE图文法对WebGOP进行了形式化处理，设计实现了一个WebGOP原型系统，并对这个原型系统的关键性能指标进行了测试以表明该技术的可行性。     

一种面向图的分布式软件动态配置和容错方法

提出一种新的方法，通过动态配置对基于组件的分布式软件的容错提供支持。此方法采用面向图的GOP编程模型，将整个分布式软件的体系结构用一张逻辑图来描述，系统的动态配置可以通过执行图上预定义的一组操作来完成。检测到故障或异常的时候实施这种动态配置能够支持系统的容错。文中描述了此方法的基本模型、系统结构和基于CORBA的原型实现。     

一种快速产生 3D 图形系统的帧存储器设计

介绍了一种支持高性能的图形图象系统的帧缓存的体系结构。在此系统中利用ＳＩＭＤ、存贮器交叉和流水线三种并行技术以及ＣＡＣＨＥ来提高更新帧缓存中象素数据的速率；图形处理器可以按行、列或一个任意的矩形块同时存取Ｎ／２个象素（Ｎ为帧缓存的模块数）。系统中的Ｚ－ＢＵＦＦＥＲ可以提高三维消隐面算法的效率。     

基于Internt支持群组决策的工作和流管理系统的设计与实现

共作流管理是ＣＳＣＷ中的一个重要领域。采用并作流管理系统企业能够简单快速地实现业务处理过程，迅速适应市场的变化，从而获取更好的经济效益。本文介绍了一个基于Ｉｎｔｅｒｎｅｔ并支持群组决策的工作流管理平台－－ＮＥＵＷｏｒｋ的设计模型，讨论了ＮＥＵＷｏｒｋ实现中的几个关键问题－－－基于功能网的图形化工作流模型建立工具，协调机制的实现及群组决策支持的实现。     

一个能够高效地运行带有分支的循环的MIMD体系结构

本文提出了一个新型的能够高效率地支持带有分支的循环运行的MIMD体系结构。这一体系结构在软件流水技术的支持下,能够灵活地处理循环中的分支对循环并行执行所产生的不利影响。从而在运行循环时,在时间效益及空间效益上都达到极优。本文在介绍体系结构之后,还将介绍其优化编译器的初步构造。     

高性能计算应用程序的静态性能分析和建模方法研究

通过对程序源代码和二进制代码的静态分析,能够对代码中不同类型的指令执行情况进行统计。使用多面体模型对循环(循环内包含判断选择结构)函数调用的情况进行建模,将静态分析无法确定的性能数据作为参数保留,结合用户定义的体系结构描述文件,建立起一个参数化的性能模型,提出一种面向高性能计算(high performance computing,HPC)应用软件的性能建模方法。与动态的建模方法相比,避免了反复执行被建模程序所带来的计算资源占用和时间开销,同时又具有较高的灵活性和可用性;在性能模型的精确度上,也与动态的方法非常接近。同时,以参数化的性能模型为基础,能对和程序性能有关的其他重要数据进行进一步的估算。     

基于差分方程计算循环复杂度符号化上界

计算程序中循环的程序复杂度符号化上界可以验证程序的停机性.基于差分方程和最优化问题求解技术,给出了一种计算P*-solvable循环程序复杂度符号化上界的有效方法.分别针对含有赋值语句的循环和带条件分支的循环,提出了其程序复杂度符号化上界计算方法.与其他工作相比,该方法能够计算得到更精确的循环复杂度符号化上界,实验结果...     

一种演化超图文法到状态转移系统的映射方法

运用模型检测技术验证动态演化的正确性,是近年来软件体系结构动态演化研究领域面临的一个挑战.然而,当前的方法很少考虑软件体系结构动态演化时的相关条件.针对该问题,提出用条件状态转移系统表示软件体系结构动态演化的状态模型,将软件体系结构超图映射为状态,演化规则运用映射为条件状态转移关系,给出软件体系结构动态演化的条件超图文法到条件状态转移系统的映射方法以及相应的实现算法,实现了软件体系结构动态演化的条件状态转移系统的构建,并证明了在该映射方法下,软件体系结构动态演化条件超图文法与条件状态转移系统的互模拟等价.最后通过案例分析,运用该方法以及模型检测技术,验证了软件体系结构动态演化的相关性质,从而验证了该方法的有效性.     

软件流水中隐式控制流恢复技术

具有条件分支的循环通过IF转换将显式的控制流转换为隐式的控制流,从而为指令调度提供进一步的机会.但它往往将程序的代码进行深度重构,增加了程序的理解和代码重建工作的复杂性.提出了一种软件流水循环中的隐式控制流恢复技术,用于重构软件流水循环中的条件分支,提高软件逆向工程中生成的目标代码的质量.     

Parallelization of WHILE loops on pipelined architectures

Modulo scheduling theory can be applied successfully to overlap Fortran DO loops on pipelined computers issuing multiple operations per cycle both with and without special loop architectural support. This paper shows that a broader class of loops—REPEAT-UNTIL, WHILE, and loops with more than one exit, in which the trip count is not known beforehand—can also be overlapped efficiently on multiple-issue pipelined machines. The approach is described with respect to a specific machine model, but it can be extended to other models. Special features in the architecture, as well as compiler representations for accelerating these loop constructs, are discussed. Performance results are presented for a few select examples.An earlier version of this paper was presented at Supercomputing '90.     

A subsumptive, hierarchical, and distributed vision-based architecture for smart robotics

We present a distributed vision-based architecture for smart robotics that is composed of multiple control loops, each with a specialized level of competence. Our architecture is subsumptive and hierarchical, in the sense that each control loop can add to the competence level of the loops below, and in the sense that the loops can present a coarse-to-fine gradation with respect to vision sensing. At the coarsest level, the processing of sensory information enables a robot to become aware of the approximate location of an object in its field of view. On the other hand, at the finest end, the processing of stereo information enables a robot to determine more precisely the position and orientation of an object in the coordinate frame of the robot. The processing in each module of the control loops is completely independent and it can be performed at its own rate. A control Arbitrator ranks the results of each loop according to certain confidence indices, which are derived solely from the sensory information. This architecture has clear advantages regarding overall performance of the system, which is not affected by the "slowest link," and regarding fault tolerance, since faults in one module does not affect the other modules. At this time we are able to demonstrate the utility of the architecture for stereoscopic visual servoing. The architecture has also been applied to mobile robot navigation and can easily be extended to tasks such as "assembly-on-the-fly."     

BWDSP104X多条件谓词编译优化

目前BWDSP104X编译器对程序中条件分支的处理是采用传统的谓词优化方法,及每条指令和一个谓词相关,只有当谓词为真时指令才被执行,但它存在的局限性是当涉及到多条件谓词时,并不能消除跳转分支,且多条件谓词之间可能存在控制依赖关系,不利于指令并行和指令流水. 因此在现有编译器框架下,针对传统谓词优化方法的不足之处,本文提出一种基于BWDSP104X体系结构下多条件谓词编译优化方法. 实验结果表明,与传统谓词优化方法相比,该优化算法在BWDSP104X编译器上能够取得平均5.62的加速比.     

Parallelizing iterative loops with conditional branching

This paper considers automatic restructuring of loops with conditional branching for parallel processing, especially a class of loops termed “conditional cyclic loops.” A conditional cyclic loop possesses a dependence cycle caused by conditional branching across loop iterations, which makes it difficult to parallelize. In general, parallel execution of a conditional cyclic loop provides little benefit due to the need of solving a full-order nonlinear Boolean recurrence relation. However, the Boolean recurrence in practice is often of simpler forms. With the simpler forms, the number of possible predicate values of conditional branching is reduced drastically compared to a general conditional cyclic loop, These simple forms of conditional cyclic loops found in practice can be parallelized for O(p/ log p) speedup with p processors     

符号执行中的循环依赖分析方法

符号执行方法处理循环时存在路径爆炸的问题。为此,提出一种基于归纳变量的循环依赖分析方法。通过识别循环归纳变量及符号表达式,结合边界约束条件生成可达归纳变量分支的路径约束,并采用符号化映射方法分析嵌套循环归纳变量依赖问题,从而在不展开循环的情况下生成覆盖归纳变量分支的测试用例。对开源工具Libxml2进行实验,该方法能发现其中2个while循环所引发的数组访问越界错误。     

Topology-controlled volume rendering

Topology provides a foundation for the development of mathematically sound tools for processing and exploration of scalar fields. Existing topology-based methods can be used to identify interesting features in volumetric data sets, to find seed sets for accelerated isosurface extraction, or to treat individual connected components as distinct entities for isosurfacing or interval volume rendering. We describe a framework for direct volume rendering based on segmenting a volume into regions of equivalent contour topology and applying separate transfer functions to each region. Each region corresponds to a branch of a hierarchical contour tree decomposition, and a separate transfer function can be defined for it. The novel contributions of our work are: 1) a volume rendering framework and interface where a unique transfer function can be assigned to each subvolume corresponding to a branch of the contour tree, 2) a runtime method for adjusting data values to reflect contour tree simplifications, 3) an efficient way of mapping a spatial location into the contour tree to determine the applicable transfer function, and 4) an algorithm for hardware-accelerated direct volume rendering that visualizes the contour tree-based segmentation at interactive frame rates using graphics processing units (GPUs) that support loops and conditional branches in fragment programs