基于自主运算的自适应存储区域网络系统

存储管理是目前网络存储系统亟需解决的重要问题之一,解决存储管理问题的核心是自动适应外部环境变化,实现自我调整和自我管理,其中自适应是管理的关键.提出了一个解决存储管理的新方法和体系结构,基于自主运算理论实现自适应的SAN(storage area network)存储管理系统.在Tsinghua Mass Storage NetworkSystem(TH-MSNS)项目的基础上,提出了一个基于自主运算的SAN存储管理系统的通用结构框架,实现了一个自适应级别的自主FC-SAN存储系统.初步的实验结果说明,新     

共晶炸药晶体稳定性和爆轰能量提升策略的理论研究

为探究影响共晶炸药晶体稳定性和爆轰能量的关键因素,基于第一性原理方法对六硝基六氮杂异伍兹烷/奥克托今(CL-20/HMX)、六硝基六氮杂异伍兹烷/三硝基甲苯(CL-20/TNT)、苯并三氧化呋咱/1,3,5-三硝基苯(BTF/TNB)、3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮/5,6,7,8-四氢四唑并三嗪(NTO/TZTN)等16种共晶炸药的晶体结构、分子间相互作用、物理化学性质参数、晶体稳定性及爆轰能量进行了研究。结果表明,分子间氢键强度小于21 kJ·mol~(-1)时,共晶晶体稳定性主要由氢键数量决定;氢键强度大于21 kJ·mol~(-1)时,共晶晶体稳定性主要由氢键强度决定。相对于单组分炸药,共晶炸药大多具有较好的氧平衡和氮含量,但晶体密度普遍较小,导致爆轰能量相对于单组分炸药并无明显优势。以CL-20共晶炸药为例,共晶设计需提升分子间氢键的强度,而非仅增大氢原子计量比、增加氢键数量以提升晶体稳定性。该策略能兼顾较好的氧平衡、氮含量和晶体密度,从而实现共晶炸药晶体稳定性和爆轰能量的实质性提升。     

基于神威蓝光处理器的向量数学软件包

首先介绍了SIMD扩展技术,并分析了使用SIMD扩展的3种方式,认为通过调用特定目标平台优化的第三方库是应用领域软件开发者快速开发高效并行程序的较好的方式;其次,介绍了国产神威处理器SW-1600平台,并利用SIMD扩展和循环展开等技术开发了SW-VML(SW Vector Math Library),开发过程中提出了访存对界、简化向量条件分支的优化方法,解决了非对界访存、向量与标量数组转换影响性能的问题,并根据SW编译器对OpenMP的支持,开发了多线程OpenMp版;最后,在SW-1600平台上采用不同向量规模对SW-VML进行了测试,测试结果显示,SIMD向量化相对于串行程序加速比为2.08,4线程相对单线程平均加速比为2.26.SW-VML是在国产神威系列处理器上开发高效程序的向量函数软件包,也是在神威蓝光高性能计算平台单计算节点开发高性能程序的基础软件工具包.     

短程力分子模拟在Hadoop上的实现及优化

在Hadoop开源云计算平台上运行分子模拟程序,具有节省软硬件投资、缩短模拟时间等研究意义。然而,该平台并不擅长科学计算类应用中所涉及的快速迭代和子任务间通信。为此,在原子分解法基础上提出了三种解决方案并利用"读写HDFS同步法"实现短程作用力有效的分子动力学模拟的并行算法。在一个Hadoop集群上测试和分析了程序的可扩展性、加速比和各部分耗时情况,结果表明在大规模体系模拟中有较好的效果,最高取得了28倍的加速比。实验证明,Hadoop并行技术在分子模拟中有着较高的经济价值和实用价值。     

信息中心网络中的内置缓存技术研究

互联网的应用方式正从以面向主机的点对点通信为主转向以海量内容获取为主.为适应这一转变,研究界提出了多种以信息/内容为中心的新型网络架构.这类网络架构中最重要的特征之一是利用网络内置缓存提高接收者驱动的内容获取的传输效率和网络资源的利用率.与传统的Web缓存、CDN缓存等相比,ICN缓存系统呈现了缓存透明化、泛在化和细粒度化等新特征,对缓存系统的建模、行为理解和优化方法都提出了新的挑战.在介绍了ICN缓存系统的新特征及带来的挑战后,首先从多方面着重阐述和比较了缓存网络的优化方法,之后对缓存网络系统的理论模型研究现状加以阐述,然后分析了仍待解决的关键问题和未来的研究方向.     

相关任务图的均衡动态关键路径调度算法

表调度（list scheduling)法是解决任务调度问题的较为有效的方法,该文对两个典型的表调度算法-MCP算法和ETF算法进行了分析,发现它们均存在着一定的不足,文中提出了一个更好的表调度算法BDCP,它采用动态关键路径技术并均衡考虑关键路径结点和非关键路径结点,使得对相关任务图调度长度影响最大的就绪结点能够被优先调度,从而极大地缩短了任务图的调度长度,分析和实验结果表明,BDCP算法要优于MCP和ETF算法。     

可交换数据Cache结构的CMP:EDCA-CMP

随着集成电路工艺技术的飞速发展,单芯片多处理器（Single-chip Multiprocessor,CMP）结构将是一种有效利用片上晶体管资源、提高系统性能的有效途径.CMP中各个内核通过共享同级存储装置共享数据,如共享一级Cache,共享二级Cache等.可交换数据Cache结构的CMP（Exchangeable Data Cache Architecture,EDCA-CMP）通过交换一级数据Cache的内容共享数据Cache,降低对下级存储的访问延迟,提高数据Cache的命中率,获得较高的性能.     

磁盘物理参数提取的研究

当前计算机系统中,磁盘的性能无法与CPU和内存的性能匹配,导致I/O成为系统的主要性能瓶颈。最新研究表明,基于磁盘准确的物理特性进行相应的磁盘访问优化是提高磁盘I/O的有效方法。然而,磁盘厂商提供的物理参数一般都不够详细和准确,无法直接用于优化算法的实现。因此需要建立正确的磁盘模型,准确高效地提取磁盘的物理参数。该文在分析磁盘的物理结构,建立准确物理模型的基础上,设计并实现了新的磁盘物理参数提取通用算法,与现有的其他磁盘物理参数提取的算法相比,该算法在保证参数提取准确性的同时能够大幅度提高执行效率,缩短执行时间。     

Unix进程文件系统及其在调试器设计中的应用

进程文件系统比传统的ptrace系统调用具有效率高、功能强的优点,该文介绍了它的主要功能,并以调试器的设计为例,详细描述了进程文件系统的应用情况。     

大数据分析平台建设与应用综述

大数据分析平台是开展大数据处理与分析应用所必需的基础设施。文章基于课题组开展大数据分析平台建设的科研成果与实践经验,结合大型企业实施行业应用项目的切身感受,从大数据分析平台设计、主流热点技术、行业应用案例三个方面进行介绍。文章首先分析了大数据分析平台的主要功能和体系架构,然后介绍了大数据分析平台的关键技术,重点介绍了 Spark技术的体系架构及核心组件,最后介绍了大数据技术在大规模制造业、零售业和智能电网三个领域的应用案例。