基于指令流混合模式学习的缓存预取算法

近期缓存预取算法的研究热点是使用基于模式识别的预测技术,例如Lookahead,推算访存请求的地址.此类算法一方面很难学习访存行为中的依赖缓存失效,另一方面不能精确控制预取请求发送和写回的时机.为了解决上述问题,本文提出了一种基于分支预测技术和混合模式学习的缓存预取（Instruction Flow Based Hybrid Prediction,IFBHP）算法.使用分支预测技术识别程序未来指令流中的访存指令流,通过多种地址关联模式的学习逐一计算访存指令流中每条指令的地址,写入访存地址队列.使用阈值评估未来指令流进入处理器主流水线的时刻,精确控制指令流所对应的预取请求的发送和写回.实验表明,本文算法相比STeMS(Spatio-Temporal Memory Streaming)算法、ISB++(Irregular Stream Buffer++)算法、SANGAM算法、IPCP(Instruction Pointer Classifier based spatial Prefetching)算法一级数据的读操作缓存失效次数分别平均减少31.58%,28.85%,17.85%,11....     

性能非对称多核处理器下异构感知调度技术

为了满足应用程序的多样化需求,异构多核处理器出现并逐渐进入市场,其中的处理核心（core）具有不同的微架构或者指令集架构（ISA）,为应用提供多样化特性支持,比如指令级并行（ILP）、内存级并行（MLP）,这些核心协同工作满足整个计算系统的优化目标,比如高性能、低功耗或者良好的能效.然而,目前主流的调度技术主要是针对传统同构处理器架构设计,没有考虑异构硬件能力的差异性.在异构多核处理器环境下,调度技术如何感知硬件的异构特性,为不同类型的应用程序提供更加合适和匹配的硬件资源,这是值得探索的问题.对近年来在该研究领域的成果进行了综述研究,特别是在性能非对称多核处理器架构下,异构调度技术面临的优化目标、分析模型、调度决策和算法评估等主要问题进行了分析和描述,并依次对相关技术进行了系统的总结,最后从软硬件融合的角度对今后的研究工作进行了展望.     

API使用的关键问题研究

API（Application Programming Interface,应用程序编程接口）在现代软件开发过程中被广泛使用.开发人员通过调用API快速构建项目,节省了大量的时间.但由于API数量众多、文档不够完善、维护更新不及时等原因,使开发人员在学习使用API的过程中面临着严峻的挑战.同时,一旦API使用不正确,程序可能会出现缺陷甚至严重的安全问题.本文通过对API相关文献的深入调研,对近些年来国内外学者在该研究领域取得的成果进行了系统总结.首先,介绍了API的基本概念并分析出影响API使用的三个关键问题：API文档质量不高,调用规约不完整以及API调用序列难以确定;接着,从API文档、调用规约和API推荐三个主要方面对研究成果进行全面的分析;最后,对未来研究可能面临的挑战进行了展望.     

软件体系结构分析与评价方法评述

近年来,软件体系结构逐渐成为软件工程领域的研究热点以及大型软件系统开发和产品线开发中的关键技术．体系结构分析评价的目的是为了识别体系结构设计中的潜在风险,帮助开发人员进行设计决策．从软件体系结构的概念出发,分类介绍了体系结构描述的不同观点,评述了国内外有代表性的分析评价方法和工具．最后探讨了软件体系结构分析评价研究中存在的不足及其原因,作为总结,给出体系结构分析评价未来的发展方向．     

一种基于PDCA的软件过程控制与改进模型

CMM/CMMI(capability maturity model/CMM integration)自1999年开始为中国软件企业所接受并逐步得以推广,但目前中国实施CMM/CMMI的企业还不多,有些企业实施效果并不理想.通过调查软件企业在实施CMM/CMMI过程中存在的问题,并对发现的问题及其负面影响进行分析,提出了基于PDCA(plan-do-check-action)的软件过程控制与改进模型,开发了SoftPM软件质量管理平台.该平台的广泛应用表明,该模型对提高CMM/CMMI的企业软件过程的效率和改善实施效果很有帮助.     

面向普适计算的服务构件动态部署问题及算法

有限的资源是嵌入式应用的一个局限性,因此越来越多的嵌入式设备联网,通过共享资源为用户提供灵活的服务以适应普适计算的要求.以构件化嵌入式操作系统Liquid为背景,研究普适计算环境下多个服务构件动态部署问题,合理分配利用资源,克服单个嵌入式设备的资源局限性.首先对部署问题进行描述,然后给出服务构件动态部署的基本算法和启发式算法,并对启发式算法优化,最后通过算法模拟及数据分析算法的性能.虽然在Liquid系统上进行模拟实现,但算法具有通用性,启发式算法的效率分析表明,它适合设备或者服务构件数目较多的普适计算环境,在部署服务构件的同时提高服务准入成功率和资源的利用率.     

基于MDA的TRISO-Model模型管理方法及应用

TRISO-Model(tridimensional integrated software development model)是为处理软件开发的复杂性和动态性而提出的三维集成软件开发方法学,其中,多维模型之间的语义一致性维护以及对模型应用中公共操作部分的重用,提出了基于一致语义进行模型管理的需求.给出了基于MDA(model driven architecture)进行模型管理的方法MDA-MMMethod(MDA based model management method),应用MDA的4层模型管理结构,基于MDA核心标准MOF(meta object facility)所提供的公共语义基础管理模型和元模型,MDA-MMMethod支持各种MDA模型操作标准实现在TRSIO-model应用中的重用.开发了相应的支持系统MDA-MMSystem(MDA based model management system),应用于SoftPM的项目实践中.与传统方法相比,模型应用的开发效率得到了显著提高,同时降低了开发成本.最后,给出了模型融合的应用实例介绍.     

基于SPEM的CMM软件过程元模型

软件企业在实施CMM(capability maturity modelfor software)的过程中面临最主要的障碍是如何将CMM 软件过程模型转换成可实施的、体现组织过程特征的CMM实施过程模型.可以利用模型驱动架构MDA来支持CMM模型转换,其首要问题是建立CMM软件过程元模型.通过分析CMM软件过程,给出了面向CMM的软件过程工程元模型SPEM的扩展策略,提出了一个基于SPEM的CMM软件过程元模型一-SPM-CMM.该元模型既支持CMM软件过程的抽象语法和规则语义,也支持利用UML CASE工具操作CMM软件过程模型.