降低协同设计虚拟机启动开销的译码后指令缓存技术

协同设计虚拟机采用动态二进制翻译实现不同体系结构间的二进制兼容,对源指令的翻译和处理影响了协同设计虚拟机的启动性能.研究发现,在一个采用解释执行和翻译相结合的协同设计虚拟机中,处理非热点代码的解释执行是虚拟机启动开销的主要来源.发现了协同设计虚拟机中的解释例程局部性,并提出了一种硬件译码后指令缓存结构DICache(d...     

动态二进制翻译与优化技术研究

动态二进制翻译技术是一种即时编译技术,它将针对源体系结构编译生成的二进制代码(源机器码)动态翻译为可以在目的体系结构上运行的代码(翻译码).动态优化技术是指在运行时获取动态信息并进行代码优化的技术.动态二进制翻译及优化系统使得源软件无需重编译就可以直接在目标体系结构上高效地运行.目前几种比较有影响的动态二进制翻译及优化系统有Intel公司的IA-32 Execution Layer,IBM公司的DAISY,Transmeta的CMS及HP的Dynamo等.这些系统对动态二进制翻译系统关键技术有不同的实现.对动态二进制翻译和优化技术的研究是计算机领域的研究热点,具有深远的现实意义和应用前景.     

二进制翻译中的标志位优化技术

在二进制翻译技术中,如何有效降低对源指令集体系结构标志位的模拟开销是一个值得研究的课题．分别针对二进制翻译中的解释执行和动态翻译,提出了相应的标志位模拟优化算法,能够有效地减少翻译生成的目标代码数量,提高目标代码性能．经过大量测试验证,在应用该标志位模拟优化算法后,Digital Bridge系统翻译生成的目标代码量是源体系结构目标代码量的120％,而没有应用该优化算法时该比例是250％,作为对比系统UQDBT系统的比例是150％．     

动态二进制翻译器CrossBit的性能分析与评估

动态二进制翻译是广泛应用于虚拟机系统的一种二进制代码的翻译技术。动态二进制翻译由于拥有代码缓存、本地执行、代码块链接、动态热路径生成等优化技术的支持,有着很高的性能。CrossBit是一个多元多目标的动态二进制翻译系统,通过对CrossBit二进制翻译器的性能进行的研究,分析动态二进制翻译器性能提升中所必须解决的若干问题,并通过定量的分析总结了一些二进制翻译系统的在不同的配置和负载下系统优化手段的执行时策略。     

动态二进制翻译中数据预取优化研究*

动态优化是动态二进制翻译研究中一个十分重要的课题,数据预取优化能提高现代处理器体系结构应用程序性能。基于超级块(Superblock)的动态数据预取优化采用软件插桩方式收集应用程序的load访存延迟信息并构造Superblock;然后根据延迟信息以及Superblock数据流分析得出的寄存器定值引用关系,对延迟load指令进行预取优化。通过在龙芯DigitalBridge动态二进制翻译系统上实验验证,数据预取优化可以提高翻译后SPEC2000浮点测试程序代码的平均性能3.3%,开销远小于0.5%。     

二进制翻译技术研究综述

随着信息技术的快速发展,涌现出各种新型处理器体系结构.新的体系结构出现为处理器多样化发展带来机遇的同时也提出了巨大挑战,需要兼容运行已有软件,确保较为丰富的软件生态群.但要在短期内从源码编译构建大量生态软件并非易事,二进制翻译作为一种直接从二进制层面迁移可执行代码技术,支持跨平台软件兼容运行,既扩大了软件生态群,又有效降低了应用程序与硬件之间的耦合度.近年来,二进制翻译技术研究取得了较大进展.为总结现有成果并分析存在的不足,本文首先介绍了二进制翻译技术的分类以及典型的二进制翻译系统,之后从指令翻译方法、关键问题研究、优化技术等方面分别进行分析总结,接着阐述了二进制翻译技术的核心应用领域,最后对二进制翻译技术的潜在研究方向进行展望.     

动态二进制翻译器QEMU中冗余指令消除技术研究

计算机体系结构的不断发展,使得代码迁移工作变得尤为重要,在这种背景下,二进制翻译技术应运而生。二进制翻译技术使得在已有的体系结构下生成的可执行文件自动迁移到新的体系结构中成为可能。以龙芯2F处理器为硬件平台,研究二进制翻译器QEMU中冗余指令的删除优化技术,使用代码活性分析方法来降低代码膨胀度,提高执行效率。该优化技术带来的优化效果超过其自身开销,具有实际优化价值。     

异构多机器人环境下的二进制翻译系统

文章提出一种基于软硬件协同设计的动态二进制翻译系统。该系统在硬件层通过虚拟机协处理器,实现动态二进制翻译系统执行流程中的部分关键路径,同时通过软件和硬件的紧密耦合,有效控制整个虚拟机和原系统之间的共存问题,可以用来解决异构多机器人之间,由于不同的体系结构导致的代码兼容问题。实测结果表明,这种方案比纯软件方案具有明显性能改善。     

动态二进制翻译基础平台CrossBit的设计与实现

二进制翻译是指把一种机器平台上的二进制可执行程序经过转换后运行在另一个机器平台上的过程，它解决了二进制代码在异构机器平台上的迁移问题。该文介绍了二进制翻译的工作原理，阐述了CrossBit动态二进制翻译基础平台的设计思路与关键实现，包括其系统架构、工作流程和中间指令的设计。实验数据表明，二进制翻译技术的性能优于传统软件解释技术。     

动态二进制翻译中的指令调度技术研究与实现

动态二进制翻译提供了无需重新编译源代码就能将源机器生成的可执行代码自动转换到目标机器的方法,很好地解决了代码兼容性问题.其核心思想是根据程序的动态运行信息找到反复执行的代码序列,对代码序列进行翻译和优化,并将结果多次重用.指令调度作为一种有效的编译优化手段,也适用于动态二进制翻译.在对gcc的指令调度器分析研究的基础上,结合动态二进制翻译的实时性特点,提出了适合动态二进制翻译的效率高、开销小的指令调度算法.     

Towards a multiple-ISA embedded system

In these days, every new added hardware feature must not change the underlying Instruction Set Architecture (ISA), in order to avoid adaptation or recompilation of existing code. Binary translation (BT) allows the execution of already compiled applications on different architectures. Therefore, it opens new possibilities for designers, previously tied to a specific ISA and all its legacy hardware issues. To overcome the BT inherent performance penalty, we propose a new mechanism based on a dynamic two-level binary translation system. While the first level is responsible for the BT de facto to an intermediate machine language, the second level optimizes the already translated instructions to be executed on the target architecture. The system is totally flexible: it supports the porting of radically different ISAs and the employment of different target architectures. This paper presents the first effort towards this direction: it translates code implemented in the x86 ISA to MIPS assembly (the intermediate language), which will be optimized by the target architecture: a dynamically reconfigurable array. We show that it is possible to maintain binary compatibility, with performance improvements and no energy losses, when compared to native execution.     

提高基于VI的网络存储系统性能的研究

我们利用基于VI的互连结构建立了一种新型的网络存储结构VISA。本文在基于软件VIA的实现原型MVIA的基础上,利用通用网络部件,提出了自己的远程DMA实现方法,证实了远程DMA机制可以有效提高VISA的网络传输性能。     

基于PXI的卫星综合测试系统的设计与实现

在卫星的设计制造过程中,对卫星的各个单机及整星进行大量的测试是一个非常重要的环节,传统的测试系统往往功能单一,且存在精度低、体积大和兼容性差等缺陷;PXI总线是PCI在仪器领域的扩展,虚拟仪器软件体系结构更是通过软件编程的方式对测试仪器进行了丰富的扩展,文中在对基于PXI的测试系统的硬件结构和软件编制进行了可行性研究和论证后,提出了一种基于PXI的卫星综合测试系统的设计方案,并结合某型号卫星的测试需求进行具体的项目开发;实践表明该方案具有结构灵活、体积小、测量精度高和抗干扰能力强等优点。     

PXI软件规范和仪器驱动器

PXI软件规范是对硬件规范的补充,在配置文件的基础上,提供了软件的互操作性的基础。VISA虚拟仪器软件架构通过定义基本的API接口函数,进一步扩充了PXI规范。该文通过实例介绍了基于VISA的PXI仪器驱动器开发。     

一种基于虚拟网卡的WindowsVPN体系结构研究

在VPN系统的大规模应用中,往往会面临软件在NDIS内核框架中的冲突问题.本文对目前流行的基于Windows平台的VPN系统体系结构及其实现技术的深入分析,针对产生问题的原因提出一种新的基于虚拟网卡技术的WindowsVPN系统体系结构,能够从根本上解决冲突问题,并为VPN系统带来新的应用特性,取得了较好的实际应用效果.     

VISA: a multimodal database of face and iris traits

In this paper, a new realistic and challenging Face-Iris multimodal biometric database called VISA database is described. One significant problem associated with the development and evaluation of multimodal biometric systems using face and iris biometric traits is the lack of publicly available multimodal databases that are acquired in an unconstrained environment. Currently, there exist no multimodal databases containing a sufficient number of common subjects involved in both face and iris data acquisition process under different conditions. The VISA database fulfills these requirements and it will be a useful tool for the design and development of new algorithms for developing multimodal biometric systems. The VISA iris images are acquired using the IriShield camera. Face images are captured using mobile device. The corpus of a new VISA database consists of face images that vary in expression, pose and illumination, and presence of occlusion whereas iris images vary in illumination, eye movement, and occlusion. A total of more than 5000 images of 100 subjects are collated and used to form the new database. The key features of the VISA dataset are the wide and diverse population of subjects (age and gender). The VISA database is able to support face and/or iris unimodal or multimodal biometric recognition. Hence, the VISA database is a useful addition for the purpose of research and development of biometric systems based on face and iris biometrics. This paper also describes the baseline results of state-of-the-art methods on the VISA dataset and other popular similar datasets. The VISA database will be made available to the public through https://vtu.ac.in/en/visa-multimodal-face-and-iris-biometrics-database/

     

利用VISA实现VXI设备底层访问

介绍VXIbus接口芯片IT9010的功能特点、配置寄存器结构及如何利用VISA I／O库操作VXI板卡。VISA作为种通用的I／0标准，为开发人员提供了方便，并大大缩短了开发周期。     

IVI-COM仪器驱动程序的研究及应用

IVI-COM仪器驱动程序是LXI仪器的重要组成部分;基于仪器驱动程序的发展历程研究了SCPI、VISA、IVI规范及其发展必然,重点是IVI-COM驱动程序的设计原理,并利用Nimbus软件工具设计了IVI-COM驱动程序.最后给出了IVI-COM的应用示例;测试及应用结果表明,所设计的IVI-COM驱动程序功能正确,具有互换性;将有助于LXI标准仪器的开发应用。     

进气道原位自动检测系统设计

针对某型飞机进气道电气系统,提出了一种基于虚拟仪器技术和ATE技术的系统原位检测仪设计方案。依据VISA(Virtual Instruments Software Architecture)及IVI标准实现了非NI仪器与LabVIEW平台的通信,并针对复杂测试条件,对进气道原位自动检测系统的稳定性进行了分析。经大量仿真验证,证明设计方案正确可行,可为具体工程实现提供依据。