NUMA结构的高效实时稳定的垃圾回收算法

针对非一致性内存访问架构(NUMA)在垃圾回收(GC)过程中存在大量的远程内存读写导致GC性能降低的问题,对GC过程的各个阶段进行分析与研究,提出了一种基于NUMA结构的高效实时稳定的GC算法。该算法首先基于NUMA结构改进传统分代GC机制的堆空间布局,然后通过控制GC过程中扫描活跃对象阶段的初始根对象选取、动态负载均衡阶段截取任务队列的选取以及复制活跃对象阶段对象复制位置的选取,大大减少GC过程中的远程访问次数。这种改进的GC机制对所有NUMA结构具有通用性。以Godson-3处理器的NUMA平台为例进行的实验结果显示,优化的GC机制极大地缩短了GC的时间,而且提高了应用程序的性能以及稳定性。在SPECjvm2008测试中,GC时间平均缩短了14.6%(GC总时间缩短4.1%~41.58%),应用程序的性能平均提升了4.68%(最高提升17.8%),应用程序的性能稳定性提升了76.2%。     

应用级粒度的可集成构件重用性提升方法

提出了一种用于提高软件构件重用能力的构件构造方法。与当前研究中主要以软件实现逻辑表达一项应用用例的功能封装单元相比,该方法以应用功能层面的一类需求范畴为构件的表达目标,将业务用例以可配置的描述内容交由构件进行解释执行。通过提升构件粒度,应用级构件单元以更高的重用能力支持更为广泛的用例集合。基于这一原理设计了构件模型以及相应的构件库扩展和组装机制。通过所建立的构件集合原型,在实际开发案例中的应用验证了该方法的有效性。重用性的度量结果表明,所提方法将软件构件的重用性在特定领域中提高到96.6%~99.4%。     

一种基于封装器的Web文档构件化技术

本文提出了一种使用封装器将Web文档转化为软件构件的方法,并分析了其在软件复用方面的优势.最后结合专业技术职务申报系统实例,给出了该开发方法的具体应用.     

二进制翻译后端指令分级索引策略

随着硬件平台的多元化,软件兼容性问题日益突出,二进制翻译技术是解决软件兼容性问题的重要手段.鉴于二进制翻译系统大部分执行时间消耗在后端指令的查找和执行过程中,高效的指令索引策略可以减少系统的指令查找开销,提高系统的整体效率.在对二进制翻译系统后端指令局部性特征进行统计分析的基础上,设计了一种能充分挖掘现代计算机系统硬件性能的二进制翻译指令分级索引策略.该策略结合二进制翻译系统后端指令特殊的局部性特征,使用针对性的替换算法对后端指令进行缓存,降低了系统的指令查找开销.在引入了LIIS索引策略后,开源二进制翻译系统QEMU的后端指令查找时间减少了70％,整个系统执行效率提高了15％.     

共轭亚油酸合成原料的研究进展

共轭亚油酸(Conjugated Linoleic Acid,CLA)具有抗肿瘤、减少脂肪蓄积、调节机体免疫力、抗动脉粥样硬化、调节血糖血压、预防骨质疏松等多种生理活性,已经被广泛应用于医药、食品、保健品、化妆品等领域。由于CLA天然来源较少,以亚油酸为底物人工合成制备CLA成为了人们获取CLA的主要途径。本文系统介绍了游离脂肪酸、烷烃酯、甘油酯等不同形式的亚油酸及来源广泛、价格低廉的天然油脂在CLA生产中的运用,并综述了食品发酵中CLA的合成,为优化CLA原料利用、经济高效地获取CLA提供了参考。     

基于消耗碳氮比进行底物分配和油脂得率预测

微生物油脂作为胞内代谢产物,其脂肪酸组成和植物油类似,是生物柴油和油脂工业理想替代原料。为了进一步了解底物中碳氮比对油脂合成的影响,通过恒化培养的方法,研究了圆红冬孢酵母在不同稀释率条件下,消耗碳氮比和底物在油脂和非油生物量之间的分配以及和油脂得率之间的关系。通过碳、氢、氧和氮的化学反应计量学分析,并根据不同稀释率稳态时所消耗C/N比,构建了底物碳在油脂和非油生物量之间的分配模型。利用实验数据确定了模型参数:最大油脂碳得率Y_L^max为0.51 mol C·(mol C)^-1,最大菌体碳得率Y_L^max为0.52 mol C·(mol C)^-1,促使油脂合成的临界C/N比为12.1 mol C·(mol C)^-1。利用该分配模型预测不同消耗C/N比的油脂得率,预测值为实验值的 95.2%～116.7%,表明模型可靠性较好。     

动态二进制翻译中全寄存器直接映射方法

二进制翻译是不同体系结构之间软件移植的重要手段。体系结构和硬件环境上的差别,可以通过二进制翻译系统来弥补,在翻译过程中往往使用多条本地指令模拟一条目标指令,翻译代码规模随之显著增加,从而导致被翻译程序的执行效率下降。寄存器作为处理器和内存交换信息的重要存储部件,寄存器的模拟器方式对于程序的性能有着至关重要的影响。为了提高特定平台翻译后代码的执行效率,提出了在动态二进制翻译机制中使用全部寄存器直接映射方法,详细分析了二进制翻译中的上下文切换原理和寄存器访问范围,为异构平台之间寄存器直接映射提供方法指导。利用QEMU模拟器,把x86架构的8个通用寄存器全部的直接映射到MIPS架构的对应寄存器,在此基础上,进行大量的指令翻译规则的简化。实验数据表明,该方法可以有效简化指令翻译,降低代码膨胀率,使得SPEC CINT 2000测试程序在龙芯CPU上翻译后代码运行时间下降了30%-40%。     

基于软硬件协同设计的解释器指令分派方法

为了降低指令分派造成的运行开销以提高解释器的性能,提出了一种采用软硬件协同设计的解释器指令分派方法。其核心思想是在软件层面通过对指令分派表进行优化以消除了代价较高的地址常量加载操作,在硬件层面通过扩展处理器的访存指令进一步实现基于硬件支持的访存加速。软硬件协同设计可以最大限度地降低由指令分派引入的运行时开销,从而提升解释执行的效率。试验结果表明,该方法能够显著提升解释器的性能。对于SPECjvm98和Da Capo测试集,解释器总体性能提升了11.5%,且单项性能的最大提升幅度高达15.4%。该方法通用性强,实现代价低,适用于现代主流处理器平台上高性能解释器的设计和优化。     

西北地区干红葡萄酒质量相关理化指标的判别功能解析

为解析西北地区干红葡萄酒的质量相关理化指标的溯源判别功能,以新疆、宁夏和内蒙古乌海产区共27款干红葡萄酒为材料,基于分光光度法分析检测与色泽、味感和香气质量相关的花色苷、单宁、酒石酸酯等指标,且进行香气特征的感官量化分析.统计分析结果表明,CIELab色空间和花色苷等色泽指标中前两个主成分占总体方差71.08％,判别干红葡萄酒年份的效果明显,但对不同葡萄品种和产地的判别效果不佳.单宁、多酚等味感相关理化指标的前两个主成分占总体方差的65.93％,对干红葡萄酒产地和年份的判别效果较好,但不能有效判别品种.酒石酸酯、总酸和香气特征等指标中前两个主成分占总体方差的83.10％,表现出较好的产地和品种的判别效果,而对年份的判别效果一般.色泽、味感和香气相关的总计20个理化指标数据在主成分分析中表现出更好的产地、品种和年份的判别效果,前两个主成分占总体方差的67.32％.聚类分析能将葡萄酒产地准确地分为3类,准确率超过90％.基于分光光度法开发的色泽-风味理化指标的大数据具有判别我国西北地区干红葡萄酒产地、品种和年份的潜在应用前景.