模拟器指令集扩展的设计与实现

模拟器是体系结构研究中最重要的实验平台。在研究过程中，许多新设计必须通过引入新指令才能实现，这就要求模拟器指令集中包含足够的预留操作码。然而，预留码通常都很有限，并且随着研究的发展，本已有限的预留码可能已被用尽。给出一种通用的模拟器指令集扩展方案，它通过拉长指令宽度而增加了预留码空间，有效地解决了新指令添加面临的局限性问题。此外，还基于当前流行的多核模拟器SESC展示了该方案的实现过程，对研究者而言具有实用价值。     

Linux服务器安全审计系统的设计与实现

随着Linux技术的普及,大量的Linux服务器部署在分布式系统中,如何对这些服务器资源进行有效的安全审计成为了当前一大难点。根据Linux服务器的特点,设计与实现了可应用于复杂分布式环境中的安全审计系统。系统采用组件化、模块化的架构和多级部署方式,基于内核级审计和应用级审计实现了对Linux服务器的系统资源、终端访问、文件、数据库和网络等资源的全面审计。同时,系统采用数据挖掘技术对审计信息进行深入分析,实现了对Linux服务器的智能化审计。系统部署于实际的应用中,并且取得了良好的效果。     

程序自动并行化系统

有效的自动并行化系统能帮助用户充分地利用并行计算机资源．本文介绍了自动并行化的历史及现状，并着重介绍了作者所开发的自动并行化系统ＡＦＴ（ａｕｔｏｍａｔｉｃＦｏｒｔｒａｎｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）及其特色和所用的关键技术．测试结果表明ＡＦＴ系统在功能上已超越了传统的自动并行化系统．     

嵌入式系统中针对代码长度的编译优化

随着嵌入式系统复杂性的提高，嵌入式系统软件代码的压缩变得非常重要。目前已经有几种代码压缩方法，它们将程序编译后的目标代码中多次出现的代码加以合并，有效地缩短了程序代码的长度。其中，尤以纯软件方法应用最为方便，但该方法不适用于数据堆栈和子程序调 用堆栈合一的嵌入式系统。本文将这种纯软件方法推广到单一堆栈的体系结构，有效地解决了堆栈结构改变对公用块代码语义的影响问题。     

一种针对多媒体扩展指令集和实际多媒体程序的自动向量化方法

自动向量化编译是利用处理器的多媒体扩展指令集提升多媒体程序性能的理想工具．但目前的研究不能有效加速实际程序．其主要原因是：普通算术操作的向量化不一定有性能提升；而多媒体典型操作因为其在源代码中表现形式多样而不能充分向量化．为了解决这一问题，文章对经典向量化算法进行改进以灵活统一地向量化这两类操作．主要的改进是增加了两个步骤：统一操作的不同表现形式和识别有价值的向量化操作．改进后的算法可以充分利用指令集生成高效代码，从而对实际多媒体程序拥有良好效果．此外，该算法可扩展性也很强．     

一种动态分布数组的数据划分模式

数据划分是分布主存系统中并行编译的关键技术，它以教组和包含这些教组的嵌套循环为研究对象，以提高教据局部性和挖掘计算并行性为根本目的。对满足给定模式的动态分布的教组向量，通过选取代表元，给出数据划分模式。将单个嵌套循环内的数据划分技术和过程间投影技术很好地结合，解决了动态分布教组的数据划分问题。这种模式弥补了现有数据划分研究的不足。     

基于指针数组的数据划分模式

数据划分是分布主存系统中并行编译的关键技术,它以数组和包含这些数组的嵌套循环为研究对象,以提高数据局部性和挖掘计算并行性为根本目的。传统数据划分模式不适合指向数组的指针数组的数据划分,论文提出了解决该类指针数组数据划分的划分模式,文中称为数组向量的数据划分。分析其数据引用的特性,通过选取代表元,给出数据划分的策略,弥补了现有数据划分研究的不足。     

指针数组的过程内别名分析

指针别名分析在C语言的并行优化中占有重要的地位,但已有的指针别名分析只能处理指针标量的情况.文章在介绍已有指针别名信息表示法的不足的基础上,提出了一种能够表示指针数组别名信息的表示方法,它可以更加准确地表示指针别名信息.在此表示法的基础上,提出了指针数组的过程内别名分析算法.此算法完全包含了指针标量的别名分析,对现有的指针别名分析算法所不能解决的一些问题能进行有效地处理.     

基于用户输入分析的返回导向编程攻击检测

返回导向编程攻击,通过将程序中现有的二进制代码片段进行有机的组合,能有效地生成恶意代码攻击程序,而现有的攻击检测技术不能很好地对这类攻击进行检测。介绍返回导向编程攻击,分析并指出返回栈的成功构造是使得这种攻击成功的关键事实。基于这个事实,设计并实现了一个返回导向编程攻击的检测系统B re。tB ret的检测原理和攻击者利用的代码片段是正交的,从而可以很好地防御基于"更新-加载-跳转"指令序列的返回导向编程攻击。在对B ret的攻击检测能力和性能评测中,B ret展示了高效的检测能力,几乎不产生误报和漏报,同时,使用B ret保护的程序产生了非常小的性能开销。     

Java程序的对象单赋值分析

数据竞争检测、确定性回放等方法被广泛应用于解决多线程程序中由内存访问顺序不确定性引发的数据竞争及死锁等问题.但是,由于上述方法需要监测程序内存访问,所以通常带来很大的运行开销.实验表明,在多线程程序中存在着大量只被赋值一次的对象,去除这类对象内存访问的监测操作不会影响上述方法的正确性,且能有效减少系统的运行开销.在此基础上,本文形式化定义了单赋值对象,并提出了一个静态对象单赋值分析算法,将这一算法的分析结果应用到多种成熟的数据竞争检测、确定性回放系统中.测试数据表明使用对象单赋值分析可以有效减少数据竞争检测、确定性回放等系统的运行开销,从而扩展系统应用场景.