基于Unix共享内存的实时信息发送模型

本文提出了一种在不同平台下利用通信的方式将数据快速传递到实时信息发布系统中的设计模型，详细阐述了这种模型的设计思想及实现方法，并与传统的读取数据库的方式进行比较。在实际应用中验证了这种模型的可行性与发送数据快的突出优点。     

两级分布式共享存储器结构及算法

商用存储器的随机访问速率和交换结构的交换速率一直是限制高速路由器性能提高的主要因素,改善交换结构使其降低对存储器存取速率的要求是解决问题的关键。本文提出了两级分布式共享存储器(TSDSM)结构,给出了该结构模拟输出排队调度算法所需存储器个数的下界及相应的模拟FCFS与PIFO输出排队算法,并对算法模拟输出排队算法的可行性给出了证明。TSDSM结构及相应的算法控制机制不仅使目前商用存储器的存取速率能满足交换速率的要求,而且交换结构可以工作于非加速状态。     

基于分布/共享内存层次结构的并行程序设计

分布内存结构和共享内存结构各具特点,又有很强的互补性,分布／共享内存层次结构将两种结构相结合,以充分发挥其优势。文中主要讨论基于分布／共享内存层次结构的并行程序设计问题,介绍了MPI和OpenMP混合并行程序设计模式。     

实时多处理器系统中基于能量节约的动态调度算法

当前处理器由于较高的能量消耗。导致处理器热量散发的提高及系统可靠性的降低，已经成为目前计算机领域较为关心的问题．然而目前一些有效降低能量消耗的技术大多针对单处理器系统，较少考虑多处理器系统．本文提出的调度算法针对多处理器系统，以最短任务优先调度为基础，结合其它有效技术，如共享空闲时间回收等，使得实时任务在其截止期内完成的同时能够有效地减低整个系统的能量消耗．针对独立任务集及具有依赖关系的任务集，本文提出两种算法：STFBA1及STFBA2（Shortest Task First—Based Algorithm）．与目前所知的有效算法相比，我们的算法具有更好的性能（调度长度及能量消耗）．     

基于分布式共享存储器的并行程序设计

本文概述了分布式并行系统和分布式共享存储器的一般概念，讨论了使用共享对象和可靠广播的并行程序设计模型，最后给出了我们的改进模型。     

基于多处理器嵌入式系统调度算法的研究

本文浅析了在多处理器体系结构上的调度实时任务的各种不同方法。我们首先比较了这些不同的解决方案，然后描述了一种调度任务集的方法。该方法基于端对端的任务调度，考虑任务间的线性优先约束以及任务对资源的需求。同时．这种调度方法的另外一个目的是尽量减少处理器间的通信代价。这个模型也考虑了不同处理器之间的不同通信带宽以及各种处理器拥有不同的处理性能。     

基于多处理器嵌入式系统调度算法的研究

本文浅析了在多处理器体系结构上的调度实时任务的各种不同方法.我们首先比较了这些不同的解决方案,然后描述了一种调度任务集的方法.该方法基于端对端的任务调度,考虑任务间的线性优先约束以及任务对资源的需求.同时-这种调度方法的另外一个目的是尽量减少处理器间的通信代价.这个模型也考虑了不同处理器之间的不同通信带宽以及各种处理器拥有不同的处理性能.     

基于遗传算法的实时组播通信路由算法

组播通信路由技术是视频广播、计算机会议、CSCW()等新型分布式计算的关键技术.提出了基于分布式遗传算法的共享树组播路由算法,包括包交换的网络组播树的建立、组播树的动态维护和计算满足特定时延和时延抖动限制的近似斯坦利最小树算法等.利用它可以实现在给定网络和组播需求的情况下,在组成员间寻找动态的组播树,并使该树覆盖所有的成员,并约束网络费用达到最小.进而解决树状路由的建立以及树状路由的动态维护等问题.     

一种虚拟共享存储器系统的实现

本文阐述了虚拟共享存储器的基本概念，并重点介绍了在多处理机系统中采用一种虚拟共享存储器的构成及其实现方法。     

容错多处理机中一种高效的实时调度算法

针对基于主副版本容错的多处理机中独立的、抢占性的硬实时任务,提出了一种高效的调度算法——TPFTRM(task partition based fault tolerant rate-monotonic)算法.该算法将单机实时RM 算法扩展到容错多处理机上,并且调度过程中从不使用主动执行的任务副版本,而仅使用被动执行和主副重叠方式执行的任务副版本,从而最大限度地利用副版本重叠和分离技术提高了算法调度性能.此外,TPFTRM 根据任务负载不同将任务集合划分成两个不相交的子集进行分配;还根据处理机调度的任务版本不同,将处理机集合划分成3 个不相交的子集进行调度,从而使TPFTRM 调度算法便于理解、实现以及减少了调度所需要的运行时间.模拟实验对各种具有不同周期和任务负载的任务集合进行了调度测试.实验结果表明,TPFTRM与目前所知同类算法相比,在调度相同参数的任务集合时不仅明显减少了调度所需要的处理机数目,还减少了调度所需要的运行时间,从而证实了TPFTRM 算法的高效性.     

一种新的实时多处理器系统的动态调度算法

实时多处理器系统的动态调度算法一直是实时系统研究中的重要课题,而评价实时调度算法性能的一个最重要的指标是调度成功率.在近视算法的基础上提出了一种新的实时多处理器系统的动态调度算法--节约算法.在该算法中,提出了一个新的处理器选择策略,从而提高了算法的调度成功率.同时,为了研究节约算法的有效性,对其进行了大量的模拟,分析了一些任务参数的变化对算法调度成功率的影响,并与近视算法的调度成功率进行了比较.模拟结果显示,节约算法的调度成功率要优于近视算法.     

基于共享存储器通信方式的并行遗传算法

文章具体分析了共享存储器的通信方法，提出了基于共享存储器通信方式的并行遗传算法。     

共享存储MapReduce云计算性能测试方法

为优化大量云计算线程对共享存储的访问,提出一种共享存储MapReduce云计算性能测试方法。以Oprofile为中心,对云计算的应用逻辑、动态共享库及内核系统调用进行性能统计分析,通过Valgrind与Ptrace机制完成对存储访问及系统调用的计数与计时。实验结果表明,该方法可快速定量分析共享存储的MapReduce,发现应用的内在性能瓶颈。     

Optimizing OpenMP Programs on Software Distributed Shared Memory Systems

This paper describes compiler techniques that can translate standard OpenMP applications into code for distributed computer systems. OpenMP has emerged as an important model and language extension for shared-memory parallel programming. However, despite OpenMP's success on these platforms, it is not currently being used on distributed system. The long-term goal of our project is to quantify the degree to which such a use is possible and develop supporting compiler techniques. Our present compiler techniques translate OpenMP programs into a form suitable for execution on a Software DSM system. We have implemented a compiler that performs this basic translation, and we have studied a number of hand optimizations that improve the baseline performance. Our approach complements related efforts that have proposed language extensions for efficient execution of OpenMP programs on distributed systems. Our results show that, while kernel benchmarks can show high efficiency of OpenMP programs on distributed systems, full applications need careful consideration of shared data access patterns. A naive translation (similar to OpenMP compilers for SMPs) leads to acceptable performance in very few applications only. However, additional optimizations, including access privatization, selective touch, and dynamic scheduling, resulting in 31% average improvement on our benchmarks.     

PLUFS: 一种开销敏感的周期任务在线多处理器节能实时调度算法

现有周期任务多处理器节能调度算法虽然在考虑处理器实际开销情况下可以实现较好的节能效果,但仍不能保证最优可调度性.针对嵌入式实时系统中不可忽视的状态切换开销,提出一种开销敏感的周期任务在线多处理器节能实时调度算法PLUFS.该算法通过TL面流调度模型与处理器实际切换开销模型相结合,在每个TL面的初始时刻、任务结束执行时刻实现节能调度,在不违反周期任务集最优可调度性的前提下,达到实时约束与能耗节余的合理折中.经过理论证明和模拟实验,结果表明：PLUFS算法不仅保证了周期任务集的最优可调度性,而且节能效果整体优于现有算法,能耗节余比现有算法提高约10%～20%.     

多核系统共享内存资源分配和管理研究

对于共享内存资源的多核系统来说,分配和管理有限的内存资源是一个非常重要且具有挑战性的问题.随着处理器核数的快速增长,不同线程间的访存请求对系统中共享内存的竞争也愈发激烈,由此导致的对系统性能和系统公平性的影响也更加显著.为了缓解这一问题,除了增加可用共享资源外,公平高效地管理和利用共享内存资源至关重要.在各类共享资源中,对系统性能影响最大的是共享Cache和DRAM.文中将这两级共享内存资源的分配和管理研究归结为三个重要方面,包括共享缓存分区、访存请求调度以及地址映射优化,并从优化系统吞吐率和公平性方面分析总结了一系列共享缓存分区策略,从缓解多线程对DRAM的竞争和相互干扰方面分析概括了一系列访存调度算法和地址映射策略.最后对共享内存资源未来的研究和发展做了总结和展望.     

电信级应用系统中多进程共享内存池的实现

随着电信3G时代的来临,基于3G的数据和增值业务将成为发展重点,因此对承担业务实时计费,鉴权等后台任务的系统之性能,提出了更高的要求。本文介绍了在实际应用中,在unix上的多进程处理模式下,为提高系统的处理性能,而设计的一个内存访问优化方案。该方案是对老系统的进程间数据交互部分功能进行重新设计,以期减少数据的内存拷贝,降低对操作系统内核的压力。完成改造后,经测试证明,在相同硬件配置情况下,性能得到显著提高。     

一种基于总线的多处理器共享内存机制

基于总线的分布式多处理器体系结构是目前常见的高性能路由器硬件体系结构,清华大学计算机系统在研制“863”重大项目“高性能安全路由器”的过程中,在基于CompactPCI总线的PowerPC多处理器平台上实现了一种多处理器共享内存机制,该共享内存机制（SM机制）实现了一系列核心对象,包括SM内存,SM信号量,SM消息队列和SM任务控制块等,本文详细介绍了SM机制的设计与实现并给出了性能测试结果。     

分布式实时系统的容错调度算法

提出了两种分布式实时容错调度算法：副版本后调度算法（ＢＫＣＬ）及无容错需求后调度算法（ＮＦＲＬ）,并研究了算法的时间复杂度,这两种容雕工算法能同时调度具有容错需求的实时任务和无容错需求的实时任务,ＢＫＣＬ和ＮＦＲＬ所产生的调度可保证：在分布式系统中一个节点机失效的情况下,具有容错需求的实时任务仍然可在截止时间内完成,在描述了两个实时容错调度算法之后,分别证明了这两个算法的容错调度正确性。接着,阐述     

基于模型的窗口限制实时系统的分析与研究

在研究基于（m，k）模型的窗口限制实时系统的基础上，提出了一种受（m，k）限制的窗口限制实时系统．首先对该实时系统的调度性进行了分析与研究，得出了一些结论．然后提出了一种新的动态窗口调度算法，该算法充分利用了（m，k）限制的特点来提高实时任务的可调度性，减少窗口限制违例．同时，还进行了大量的模拟研究，这些模拟以传统的动态窗口调度算法为基准，将其应用于受（m，k）限制的窗口限制实时系统时的窗口限制违例情况并与新算法进行比较．模拟结果表明，新算法的表现优于传统的动态窗口限制的调度算法．最后进行了总结与展望．