在操作系统中实现处理机进程和存储进程的分离

通过为进程分配和回收处理机资源和存储器资源，传统操作系统实施对处理机和存储器的管理和控制，在多处理机操作系统中，当处理机和存储器之间的互连方式比较复杂时，仅仅构造唯一一种进程抽象，不能很好地实施对处理机资源和存储器资源的管理，基于以上思想，在操作系统中应该构造两类进程抽象；处理机进程和存储进程，并实现处理机进程和存储进程的分离，首先分析了构造两类进程抽象（处理机进程和存储进程）并实现二者分离的原因，根据分析提出了实现处理进程和存储进程分离的方法。     

基于CUDA平台的海洋表面模拟

针对目前许多基于物理的流体模拟方法的缺点,如计算数据量大,实时性差等,提出了一种新的基于统一计算设备架构平台的实时海洋表面模拟方法。采取快速傅立叶变换与统计模型的方法获取海洋表面的高度场数据,充分利用CUDA编程模型的并行性加速建模过程,海洋表面真实感光照渲染主要通过对周围景物的反射投影与折射效果及近似菲涅尔系数进行模拟。实验结果表明,采用CUDA加速的模拟过程明显提高了效率,适合虚拟现实与游戏中的实时模拟。     

基于RapidIO和存储映射的高速互连网络

分析当前高速互连网络中同时存在的TCP/IP, GAMMA, InfiniBand, SCI等技术的实现机制,介绍RapidIO高性能总线技术。研究RapidIO协议和MPC8548处理器的相关技术,提出在RapidIO高速互连网络中实现存储映射的通信技术解决方案。     

存储系统的层次性与进程数据存储模型

计算机系统的各种存储部件,包括寄存器、cache、内存、外存,被组织成一个层次性的存储结构,传统操作系统分别在内存和外存这两个层次上为用户构造了两种数据存储模型：进程逻辑空间和文件。应该在存储层次最外层--外存直接为用户构造进程数据存储模型--文件,把全部内存作为进程访问外存的缓冲,取消了进程逻辑空间的概念,实现指令对文件的直接寻址,使进程直接在文件上运行,基于以上思想,提出了一个操作系统模型,介绍了该模型的结构及其一个实现原形,并对其性能进行了测试和评价,最后讨论了该操作系统具有的优点及其存在的问题。     

基于嵌入式Linux系统的设备驱动实现研究

介绍了Linux下设备驱动程序的基本结构和实现原理,结合底层驱动中的读操作函数的整个过程,对其一般规律进行了总结,以降低误码率.     

基于微处理器的机械传动效率测量仪器的设计与开发

介绍了用微处理器对机械转矩、转速以及机械传动效率等实现一体化测量的构想和设计开发的过程，并列出了主要程序的流程图。     

ARM MMU中虚地址转换研究

使用ARM中内存管理单元MMU部件提供的功能，分析了ARM MMU中所创建的页和页表的特点、类型，给出页表中不同描述符的类型格式以及使用一级页表和二级页表将虚拟地址转换为物理地址的方法和过程。     

重叠地址空间的二次重定向研究

为了提高操作系统内核在地址空间切换时候的效率,利用ARM处理器上的快速上下文切换扩展(fast context switching extension,FCSE),实现任务地址空间的二次重定向.该方法首先将任务地址空间重定向到一个大的单地址空间,内存管理单元再进行从虚拟地址空间到物理地址空间的重定向.单地址空间到物理地址空间的地址转换信息始终保持有效.因而,内存管理单元(memory management unit,MMU)在任务切换的时候不必清空转换查询表(translation look-aside buffer,TLB),可提高处理器在任务切换时候的效率.通过在ARM920RT处理器上的实验发现,按该方法设计实现的内核可以稳定地运行在虚拟机上.     

基于快速上下文切换扩展的快速地址空间切换

在传统的x86处理器上进行地址空间切换通常需要清空TLB和cache,导致内核时间大量消耗。通过启用ARM920T嵌入式处理器上的快速上下文切换扩展机制,使每个进程地址空间中的低端32 MB可以被硬件重定向到该进程标志符指定的一段虚拟地址空间。该虚拟地址空间互不重叠,使得在进程切换时TLB和cache中的地址信息保持有效,消除了不必要的TLB和cache清空操作,提高了嵌入式系统的性能。