指令调度中推断和推测技术的研究

编译器提高程序并行性的主要障碍是：频繁的控制转移和模棱两可的内存访问。推断和推测是vliw处理器体系结构的新特点，为了消除分支或访存对指令级并行性识别的影响。指令调度是编译器挖掘程序指令级并行性的关键技术之一，本文论述了如何在指令调度中有效地利用推断和推测技术，提高程序的性能。     

多媒体处理器的SIMD代码生成

通用处理器的SIMD（Single Instruction Multiple Data）多媒体扩展，为提高多媒体应用的性能提供了新的体系结构支持。但目前编译技术对这类指令不能提供很好的支持。本文提出了一个新的SIMD指令生成算法，基于把编译器前端的程序分析和编译器后端的机器信息相结合的思想，采用扩展的treeparsing技术，有效识别程序中的并行操作以生成SIMD指令。基于SUIF（Stanford University Intermediate Format）编译器框架的实验表明，针对一组多媒体kernel，本文提出的算法可平均减少其非SIMD代码47％的cycles。     

需求驱动及其发展

计算机内部指令的具体驱动形式与计算机体系结构的具体组成是密切相关的，该文通过类比程序驱动、数据驱动和需求驱动的概念、驱动模式，对建立新型计算机体系结构提出了一种设想，并对该领域的国际发展给予简要说明，期望能从中获得更多对计算机体系结构的新进展。     

指令优化设计与指令缓存结构相互关系的研究

传统的指令优化方法通常不考虑调整指令高速缓存的硬件体系结构,只能得到局部优化结果.本文以实验的方法研究了指令优化设计和指令缓存配置之间的关系,通过实现程序指令优化并在不同指令缓存配置的平台上运行优化前后的程序,对比缓存缺失率,为进一步提高指令缓存性能提供了重要参考.实验结果表明指令缓存配置对指令优化的性能有极大的影响,在系统设计阶段同时考虑指令优化和指令缓存结构将能大幅度地改进指令缓存的性能.     

IA-64二进制翻译中优化代码消除技术

IA-64架构为获得高性能支持许多先进体系结构的特性，例如显式指令级并行，指令判定执行，以及投机装入等，这些特性对编译器是可见的，但是为了充分利用这些体系结构的特性，编译器优化往往将程序的代码进行深度重构，使得从优化后的可执行代码中很难恢复源程序逻辑。本文提出了在IA-64二进制翻译中应用优化代码消除技术，提高翻译效率和生成目标机代码的质量。     

Open Divx视频编码程序的并行性分析与优化研究

Open Divx是一种基于MPEG-4思想开发的视频压缩软件。为了解决嵌入式条件下视频数据的实时压缩问题，本文对Open Divx视频编码程序进行了循环级并行性和指令级并行性的分析。最后，我们得出了Open Divx视频编码程序更适合于在采用多整数运算功能部件的体系结构环境下运行的结论。     

一种指令特性可扩展的汇编器体系结构

对嵌入式处理器的汇编器进行讨论,提出一种指令特性可扩展的汇编器体系结构.在这种体系结构下能有效地加入新的指令或是改进已有指令的功能,并根据此体系结构为汇编器加入两条编译预处理命令.采用该体系结构的汇编器,能够有效降低汇编器的开发维护难度,同时能够增加汇编程序的编写效率.     

移动设备应用程序的体系结构特征分析

移动设备如智能手机、平板电脑已成为最主要的电子消费品,且呈现出快速增长的趋势.移动设备上运行的应用程序种类丰富多样,对硬件平台上不同资源的需求也大不相同;而移动设备的硬件平台在性能和功耗上有其自身的局限性.因而,分析移动设备应用程序体系结构层次的特征,对于硬件平台如处理器、内存等资源部件的设计,以及应用程序的优化,具有指导性的意义.文中选取了Android操作系统上的多类常用的应用程序,深入地分析了其在主流移动设备上的微体系结构相关的特征.结果表明,移动设备的应用程序普遍存在较高的指令缓存和指令转换后援缓冲器缺失率,并且分支预测失败率也较高.基于各程序的体系结构特征,文中抽取了部分最具代表性特征的应用程序,并提出了一个用于体系结构研究的移动设备基准测试程序Moby.Moby测试程序包括了浏览器、邮件客户端、音乐及视频播放器、文档阅读器及地图等应用.同时,文中还详细分析了Moby测试程序微体系结构无关的特征,如指令的组成、指令局部性特征、工作集大小及指令执行流等.     

面向多簇超长指令字DSP的向量化优化算法

BWDSP是一款针对高性能计算领域设计的处理器,采用多簇超长指令字（VLIW）体系结构和SIMD架构,同时也提供了很多向量化指令．然而现有的编译框架无法对这些向量化指令提供支持,因此本文提出了一种向量化优化算法,可以显著提高一些在DSP领域有着广泛应用的计算密集型程序的性能．最终实验结果表明,该优化算法能够平均取得6．60倍的加速比．     

什么是Hyper—V R2中的处理器兼容性设置？

处理器使用不同的体系结构和指令集，因此无法在Intel和AMD处理器之间使用Quick或Live Migration工具迁移虚拟机（VM）。默认情况下，你同样不能在相同处理器家族的不同版本间迁移VM，因为虽然两个处理器由相同的公司制造，但它们的功能和指令并不相同。某些应用程序检查处理器功能时，需要执行测试操作，这时候会出现一些问题。如果应用程序检查处理器并确定它使用特定的指令集，然后使用Quick或Live Migration工具将应用程序的VM迁移到不支持特定指令的服务器中，当应用程序调用指令时，程序也许会崩溃。     

Java-MaC: A Run-Time Assurance Approach for Java Programs

We describe Java-MaC, a prototype implementation of the Monitoring and Checking (MaC) architecture for Java programs. The MaC architecture provides assurance that the target program is running correctly with respect to a formal requirements specification by monitoring and checking the execution of the target program at run-time. MaC bridges the gap between formal verification, which ensures the correctness of a design rather than an implementation, and testing, which does not provide formal guarantees about the correctness of the system.Use of formal requirement specifications in run-time monitoring and checking is the salient aspect of the MaC architecture. MaC is a lightweight formal method solution which works as a viable complement to the current heavyweight formal methods. In addition, analysis processes of the architecture including instrumentation of the target program, monitoring, and checking are performed fully automatically without human direction, which increases the accuracy of the analysis. Another important feature of the architecture is the clear separation between monitoring implementation-dependent low-level behaviors and checking high-level behaviors, which allows the reuse of a high-level requirement specification even when the target program implementation changes. Furthermore, this separation makes the architecture modular and allows the flexibility of incorporating third party tools into the architecture. The paper presents an overview of the MaC architecture and a prototype implementation Java-MaC.     

程序挖掘的体系结构研究

本文在描述程序挖掘的概念基础上，提出了用体系结构的思想来研完程序挖掘过程，并给出了一种三层程序挖掘体系结构实例，增强了整个系统的可扩展性和可维护性，为开发一个更灵活、可伸缩、高效的程序挖掘系统提供了广泛的前景。     

基于AADL的软件重构工具设计与实现

模态(Mode)表示的是软件可操作配置的状态,在一个或多个模态内可对资源和属性进行重新配置,即重构。目前,在对VxWorks系统下C程序的AADL架构进行模态的提取和蓝图制定过程中,还没有现成的工具。因而,设计一个基于AADL架构的软件重构工具将给软件架构的重构提供更大的帮助。为了搭建起基于AADL架构的软件重构可扩展工具平台,在Eclipse开源开发环境下,设计了SRM2( Software Reconfiguration Middlcware based on Mode)插件工具。SRM2工具主要完成对C程序的AADL架构的扫描进而描述程序架构的静态蓝图信息,以及结合代码(探针设计和植入)在VxWorks系统下的运行信息生成动态蓝图,从而指导软件的重构。     

Mapping Datalog program execution to networks of processors

The problem of mapping the parallel bottom up execution of Datalog programs to an interconnected network of processors is studied. The parallelization is achieved by using hash functions that partition the set of instantiations for the rules. We first examine this problem in an environment where the number of processors and the interconnection topology is known, and communication between program segments residing at non-adjacent processors is not permitted. An algorithm is presented that decides whether a given Datalog program can be mapped onto such an architecture. We then relax the constraint on the architecture by allowing program segments residing at non-adjacent processors to communicate, A theory of approximate mappings is developed, and an algorithm to obtain the closest approximate mapping of a given Datalog program onto a given architecture is presented     

基于多层结构的应用系统设计与实现

为了解决将现有 C/S结构的系统过渡到 B/S结构而必须将原代码重写一遍的问题 ,因而产生了应用程序服务器 ,它包含企业逻辑的应用程序。给出了三层结构数据库系统的模型及一般的开发流程 ,并给出了一个使用 SQL Server和 C+ + Builder开发的应用实例     

基于.NET的N层体系结构的探讨

Microsoft.NET框架为构建N层应用程序提供了坚实的平台.主要探讨了.NET的N层体系结构各个部分的概念、特点及其相关的技术,阐述了选用.NET的N层体系结构能够创建更快、更安全、功能更强大的应用程序.并为创建每一层提供了思想和技术上的建设性建议,为分布于多个系统的应用程序选择正确的体系结构奠定了坚实的基础.     

基于十亿亿次国产超算系统的流体力学软件众核适应性研究

国产众核处理器提供了两种移植难度相差较大的众核级并行编程语言。不同流体力学软件对众核架构适应性的不同,决定了它们在移植优化过程中适合于不同的编程语言。首先介绍了国产众核处理器的体系结构、编程模型和并行编程语言;然后分析了流体力学软件应用于国产众核处理器存在的挑战性问题,包括隐格式带来的数据相关性、大型稀疏矩阵线性代数方程组求解、多重网格方法和非结构网格等,这些问题限制了软件对众核架构的适应性。文中针对这些难题分别提出了创新的优化算法,并通过理论分析和实验得到了几种典型流体力学软件的众核适应性研究结论。实践证明,多数流体力学软件对国产众核处理器的适应性良好,能够采用OpenACC编译器自动移植,并扩展到百万核并行规模,能保持较高的并行效率。     

编译支持的多线程程序多变体执行方法

多变体执行（multi-variant execution,MVX）是目前最流行的主动防御技术之一。理想情况下,当未受到攻击时,多变体执行架构提供正常的程序功能。但不幸的是,当多线程程序在多变体执行架构下运行时,由于各个程序变体中共享资源操作的线程执行顺序不一致,不同变体将会产生状态不一致,从而产生攻击误报,该问题导致了多线程程序难以以多变体执行方式运行。基于多变体执行环境,提出了一种编译支持的多线程程序对共享资源操作的同步编译模型,该模型以共享资源操作为同步点,分析确定多线程程序中对共享资源的操作时机和操作方式,保证各程序变体在运行时多线程对共享资源操作的一致性,从而消除了由此而引起的攻击误报。以LLVM 12.0编译框架为基础,设计实现了基于该同步编译模型的原型系统,并对该原型系统进行了仿真实验测试。实验结果显示,经过原型系统处理的多线程程序在多变体执行架构中的误报率显著降低,表明该同步编译模型作为一种通用性的方法,可有效消除多线程程序在多变体执行架构下运行时的攻击误报,提高了多变体执行的可用性。     

GEAMAS: A Generic Architecture for Agent-Oriented Simulations of Complex Processes

This paper's object is to present the results of the GEAMAS project which aims at modeling and simulating natural complex systems. GEAMAS is a generic architecture of agents used to study the behavior emergence in such systems. It is a multiagent program meant to develop simulation applications. Modeling complex systems requires to reduce, to organize the system complexity and to describe suitable components. Complexity of the system can then be tackled with an agent-oriented approach, where interactions lead to a global behavior. This approach helps in understanding how non-determinist behavior can emerge from interactions between agents, which is near of self-organized criticality used to explain natural phenomena. In the Applied Artificial Intelligence context, this paper presents an agent software architecture using a model of agent. This architecture is composed of three abstract levels over which the complexity is distributed and reduced. The architecture is implemented in ReActalk, an open agent-oriented development tool, which was developed on top of Smalltalk-80. To illustrate our purpose and to validate the architecture, a simulation program to help in predicting volcanic eruptions was investigated. This program was run over a period of one year and has given many satisfying results unattainable up to there with more classical approaches.     

体系结构验证评估与体系结构融合研究

针对体系结构与体系结构验证评估之间的相互关系,以及两者之间如何进行耦合的问题,提出了一种紧耦合的方案,将体系结构验证评估模块嵌入到体系结构中,从而实现了评估的动态性、实时性,使得评估的结果能够及时反应到体系结构中.