一种多核Cache低功耗动态混合划分算法研究

随着片上集成核数的增多,片上Cache的面积也越来越大,同时消耗的能耗也越来越多.因此,面向低功耗的Cache划分方法不可避免地成为了Cache划分中需要考虑的一个重点.然而,目前的Cache划分算法主要是面向公平性、性能或者QoS的,很少考虑到功耗问题.面向低功耗的混合划分方法(LPHP)利用程序运行的局部性原理,将在L2 Cache中访问差异度较大的线程作为一个划分单位,通过私有和共享两种资源分配方式相结合来实施Cache划分,从而实现在运行同一个应用时,使用更少的Cache列,关闭剩余列,达到降低系统功耗的目的.LPHP通过减少在使用的Cache列来达到降低功耗的目的,符合当前多核发展低功耗的趋势.     

基于遗传算法的多处理器系统任务调度

用一种遗传算法的调度策略,以大维度矩阵求逆为实验对象,探索在多核中如何完成任务的均衡分配问题,以达到加速效果.算法利用系统资源的弹性,自动搜寻可以并行的子任务并将其合理地分配到相应计算节点中,提高了多核系统资源调度性能,实现了对用户提交的任务的优化调度,达到了均衡系统各处理器计算负载和提高多核系统的总体性能的目标.     

HEDRA: Heterogeneous Distributed Real-Time Architecture

HEDRA, ESPRIT project (nr. 6768), aims to develop a heterogeneous distributed real-time architecture for robot and machine control. This paper describes an open and flexible programming system, as a part of this architecture, that is based on an existing system called VIRTUOSO. The programming system is an evolution of Virtuoso towards the aimed architecture. The work concentrates on the achievement of guaranteed real-time behavior, minimum interrupt latency and transparency of interprocessor data communication.     

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。     

多核架构下的数据处理算法优化策略综述

多核处理器,尤其是单芯片多处理器(chip multi-processor,CMP)能够提供强大的共享内存的并行资源,然而单核处理器上的程序和算法并不能充分利用多核架构提供的并行计算资源,因此必须针对多核体系架构特点,对算法进行改进优化,提高算法的执行性能。以优化程序局部性、减少cache访问冲突、提高线程并行度、充分利用单指令多数据流(single instruction multipledata,SIMD)并行和带宽优化等几方面为出发点,归纳和分析了多核处理器上数据处理算法的相关优化策略,并对多核算法进行了总结评述。最后阐述了该领域亟待解决的诸多问题,展望了未来的研究发展方向。     

多核环境下边缘提取并行算法研究

随着处理器由高主频的单核处理器逐步转向片上多核处理器(CMP),计算机并行处理能力不断提升。通过分析GIS串行算法面临的性能瓶颈,利用CMP的优势,采用线程级并行处理栅格数据。针对边缘提取算法,深入分析和比较了MPI、OpenMP等当前主流的并行编程模式,提出了并行性能估计模型。基于OpenMP编程模型分析线程数、调度方式和分块大小对算法并行性能的影响,实现边缘提取最优并行。实验证明,性能评估模型能够准确预测CMP环境下的并行性能,基于OpenMP实现的边缘提取并行算法能够提高图像边缘提取效率。     

OpenCMP：一个支持事务存储模型的多核处理器模拟器

CPU设计正在由仅开发指令级并行性的单线程单核结构转向利用线程级并行性的多线程多核结构，但至今还没有一个可移植性好并被广泛使用的开源多核处理器模拟器，限制了在这样的结构上开展高质量的研究工作。我们开发了一个多核处理器体系结构模拟器OpenCMP，用于支持当前和未来对多线程多核处理器体系结构关键技术的研究。该模拟器适当地抽象了多核处理器结构，为主流的多核处理器结构研究提供一个可扩展、灵活的模拟工具框架，包括支持对乱序、顺序的处理器核和同时多线程处理器核的模拟，以便对更大的多核设计空间进行比较性研究。本文以支持事务存储模型的多核处理器结构模拟器为例，详细描述了如何通过抽象多核结构和事务存储模型的最基本特性和组成部分，扩展单核处理器模拟器SimpleScalar，设计与实现一个多核处理器模拟器。初步研究表明，与现有的多核处理器模拟器相比，该模拟器能够较好地支持对事务存储模型和基于事务存储模型的多核处理器体系结构的研究．     

基于共享Cache多核处理器的Hash连接优化

针对目前主流的多核处理器,研究了基于共享缓存多核处理器环境下的数据库Hash连接优化.首先提出基于Radix-Join算法的Hash连接多线程执行框架,通过实例分析了影响多线程Radix-Join算法性能的因素.在此基础上,优化了Hash连接多线程执行框架中的各种线程及其访问共享Cache的性能,优化了聚集连接时Hash连接算法的内存访问,并分析了多线程聚集划分的加速比.基于开源数据库INGRES和EaseDB,实现了所提出的连接多线程执行框架,在实验中测试了多线程Hash连接框架的性能.实验结果表明,该算法可以有效解决Hash连接执行时共享Cache在多线程条件下的访问冲突和处理器负载均衡问题,极大地提高了Hash连接性能.     

并行算法在软件无线电多DSP平台的应用

近年来，随着软件无线电的发展，用于软件无线电平台中的多DSP并行结构受到越来越多的关注，因为这种结构能提高数字信号处理的速度。提出了一种适合在该平台上并行运算的算法，以多阶FIR滤波器为例，验证了算法，并探讨算法的性能，给出了该算法在多处理器条件下，与单处理器处理结果的比较。对选取合适的软件无线电中频处理多处理器平台具有一定的参考价值，并对舰载软件无线电的实现提供了科学参考。     

基于参数测量、分析的断路器同步操作控制器研制

本文提出了一种基于永磁机构的同步开关的原理、实现及实际应用。该系统采用高速和高精度A/D采集与多处理器设计,可实现对10KV电网电参数的监测、分析,并按控制策略实现断路器最佳投切点的动态选取。系统参数和状态可通过键盘设置和查询,并由液晶屏显示结果。同传统的断路器投切相比,该系统能够有效地减少断路器投切过程中的暂态过程,因而具有实际应用价值。