动态容忍和检测非对称数据竞争

非对称数据竞争是数据竞争中一种常见的类型.当一个线程在临界区内访问某个共享变量,另外一个线程在临界区外或不同的临界区内同时也访问这个共享变量时,就触发了非对称数据竞争.多线程程序中的非对称数据竞争往往是有害的.为了解决非对称数据竞争引入的问题,提出了ARace.它使用共享变量保护和写缓冲区来动态容忍和检测非对称数据竞争.其中,共享变量保护用于保护临界区内只读和先读后写的共享变量,防止这些变量在临界区外被修改;写缓冲区用于缓存临界区内对共享变量的写操作.ARace不仅可以容忍临界区内和临界区外之间的非对称数据竞争,还可以对并发临界区之间的非对称数据竞争进行检测.ARace既不依赖程序源代码和编译器的支持,也不依赖额外硬件的支持.此外,还提出了一种通过动态二进制插桩技术实现ARace的方法.实验结果表明,ARace在保证容忍和检测非对称数据竞争的同时,并未引入很大的性能开销和内存开销.     

基于进程投机并行的运行时系统设计与优化

投机并行化是解决遗留串行代码并行化的重要技术,但以往投机并行化运行时系统面临着诸多的性能问题,如任务分配不均衡、通信频繁、冲突代价高,以及进程启动,结柬频繁而导致开销过高等。为此,提出一种基于进程实现的投机并行化运行时系统。采用隐式单程序多数据的并行任务划分和执行模式。通过实现重甩进程的投机任务调度策略和委托正确性检查技术,降低投机进程启动/结束和通信的开销,提高投机进程的利用率,同时利用守护进程与投机进程协同执行的方式,确保在投机进程出现异常情况时程序也能正确执行。实验结果表明,该基于进程实现的投机运行时系统比同类型系统的性能提高231%。     

Dynamic I/O-Aware Scheduling for Batch-Mode Applications on Chip Multiprocessor Systems of Cluster Platforms简

Efficiency of batch processing is becoming increasingly important for many modern commercial service centers, e.g., clusters and cloud computing datacenters. However, periodical resource contentions have become the major performance obstacles for concurrently running applications on mainstream CMP servers. I/O contention is such a kind of obstacle, which may impede both the co-running performance of batch jobs and the system throughput seriously. In this paper, a dynamic I/O-aware scheduling algorithm is proposed to lower the impacts of I/O contention and to enhance the co-running performance in batch processing. We set up our environment on an 8-socket, 64-core server in Dawning Linux Cluster. Fifteen workloads ranging from 8 jobs to 256 jobs are evaluated. Our experimental results show significant improvements on the throughputs of the workloads, which range from 7% to 431%. Meanwhile, noticeable improvements on the slowdown of workloads and the average runtime for each job can be achieved. These results show that a well-tuned dynamic I/O-aware scheduler is beneficial for batch-mode services. It can also enhance the resource utilization via throughput improvement on modern service platforms.     

千米深部大倾角特厚煤层综放回采巷道矿压显现规律研究

针对开滦赵各庄矿3237深部大倾角综放工作面回采巷道的矿压显现规律进行了全面的研究,通过多种研究方法,获得了大量、丰富的数据,从而揭示了赵各庄矿3237大倾角综放工作面回采巷道的矿压显现规律,为今后类似条件的巷道布置与支护设计提供了可靠的科学依据。     

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％．     

带类型恢复的编译器源源翻译技术

源源翻译是使编译器的分析和优化可重定向的一种重要方式.它被广泛用来支持并行语言扩展或者各种体系结构无关的优化,并且可以帮助程序员进行正确性或者性能的调试.在多核/众核时代,程序分析和优化倾向于让用户更多地参与,这种平台无关而且用户友好的代码生成方式也越来越受到欢迎.在简单的编译器中添加源源翻译的支持很容易,但在实现了复杂的程序分析和激进的优化的编译器中,却很少有编译器提供健壮的源源翻译支持.优化对程序结构的改变是造成翻译困难的首要原因.结合大量出错实例对优化给源源翻译带来的困难进行分析,提出了一套基于类型恢复的翻译技术,并在Open64编译器中实现了这种方法.通过supertest和spec2000测试集的测试,验证了这种方法对源源翻译的健壮性有很大改善.该方法的实现模块集成在源源翻译器内,与编译器各种分析优化模块独立,所以该方法容易移植到其他编译器中.     

一种面向RISC体系结构的全局延迟槽调度策略

精简指令集(RISC)系结构常使用延迟槽来减少因分支而造成的延迟。而优化编译器如何高效地利用延迟槽对于性能来说十分重要。本文对延迟槽调度中调度范围、所处编译阶段等问题进行了分析，对全局延迟槽调度可能出现的冲突及候选指令的区域进行了探讨，并提出了一种全局延迟槽调度算法，实验结果证明了它的性能和健壮性。