细粒度多线程处理器中前瞻性数据加载的设计与实现

细粒度多线程是一种典型的线程级并行性开发技术,通过每周期的线程切换来实现高吞吐率执行.设计并实现了一种细粒度多线程处理器中的前瞻性数据加载机制,该机制预测LOAD操作在数据cache命中,不立即进行线程切换,而是继续执行后续指令,并通过数据旁路解决相关性问题.实验结果表明前瞻性数据加载能明显提高访存性能,在一种配置下,...     

Delphi中实现多线程的数据存储与查询

Delphi多线程编程技术是程序设计最为广泛应用的技术之一 ,也是处理并发问题和多任务管理的最方便的解决方法。本文介绍了在数据库应用中 ,使用多线程处理数据的存储和查询     

多核多线程处理器存储技术研究进展

多核多线程技术已经成为微处理器发展的趋势,使用多核多线程技术可以使微处理器的性能得到极大的提高,但同时也对存储系统提出了更高的要求。而相对增长的存储器访问延迟已经成为影响多核多线程处理器性能进一步提高的重要因素。本文首先介绍了当前常见的几种多核多线程处理器的结构,然后介绍了目前多核多线程处理器存储系统的研究现状,在此基础上讨论了当前多核多线程处理器存储系统研究的热点,并对多核多线程处理器存储系统技术的发展趋势进行了展望。     

面向实时流处理的多核多线程处理器访存队列

针对多核多线程处理器中乱序访存影响计算实时性的问题,在对典型访存队列进行研究的基础上提出了一种新的访存队列构建模型及其硬件结构.该模型采用窗口优化算法控制最差情况下的访存延迟,保证访存的实时性,同时又利用优化的乱序调度策略减少访存延迟.实验证明,该访存队列可控制最大访存延迟,与顺序访存相比,存储器具备更高的带宽,与传统的乱序访存相比较,可以充分满足计算的实时性需求,而存储器有效带宽基本不受影响,解决了多核多线程处理器承担实时流计算的基础难题.     

通用处理器的高带宽访存流水线研究

存储器访问速度的发展远远跟不上处理器运算速度的发展,日益严峻的访存速度问题严重制约了处理器速度的进一步发展.降低load-to-use延迟是提高处理器访存性能的关键,在其他条件确定的情况下,增加访存通路的带宽是降低load-to-use延迟的最有效途径,但增加带宽意味着增加访存通路的硬件逻辑复杂度,势必会增加访存通路的功耗.文中的工作立足于分析程序固有的访存特性,探索高带宽访存流水线的设计和优化空间,分析程序访存行为的规律性,并根据这些规律性给出高带宽访存流水线的低复杂度、低延迟、低功耗解决方案.文中的工作大大简化了高带宽访存流水线的设计,降低了关键路径的时延和功耗,被用于指导Godsonx处理器的访存设计.在处理器整体面积增加1.7%的情况下,将访存流水线的带宽提高了一倍,处理器的整体件能平均提高了8.6%.     

提高硬件多线程处理器性能的方法

在当今的网络处理器中，为了提高吞吐率、实现高性能，部分处理器采用了流水线技术和硬件多线程技术。支持硬件多线程不仅有效地隐藏了访存延迟，而且略去了线程切换时线程相关信息的保存与恢复，减少了线程切换的开销，从而提高了性能。然而硬件多线程并未能彻底消除线程切换的开销，线程切换时仍需要清除与重载流水线，这将浪费一定的时钟周期，不能充分利用多线程带来的好处。该文在IXP2400网络处理器的基础上，提出了一种新的设计方法，使得线程切换时略去了清除与重载流水线的环节，减少了这部分的开销，从而提高了处理器性能。     

时钟共享多线程处理器通信机制的设计与实现

多核多线程处理器~([1])是并行技术的一个发展方向,基于多核多线程处理器,提出了一种时钟共享多线程处理器。该处理器有近邻通信和线程间通信两种通信机制,近邻通信采用近邻共享FIFO来传递信息,线程间通信通过线程间共享存储来传递信息,这样可以提高处理器的资源利用率和并行执行能力。     

时钟共享多线程处理器SIMD控制器设计与实现

针对图形图像处理器中指令与数据加载以及数据收集的问题,设计和实现了一种时钟共享多线程处理器中的SIMD控制器,完成相关SIMD指令的发送、数据的加载和数据的收集。该控制器以实现高效的数据级并行计算为目标,采用有限状态机实现了前向处理单元、行控制器和列控制器的设计。实验结果表明,所设计的专用硬件电路能够有效提高图形图像处理器处理并行数据的能力。     

多线程数据回传服务器软件的设计与实现

多线程的工作方式具有并发执行任务、提高系统工作量的特点,但线程间异步独立的运行会引起资源竞争的问题,因此对多个线程要进行正确有效的同步,以保证整个系统稳定高效的运行。本文研究了基于Linux操作系统的多线程、多任务工作方式,分析了互斥量和条件变量这两种典型的同步机制,并对它们的性能进行比较;根据比较结果,选取条件变量的同步机制,设计和实现了多线程数据传输服务器软件,并运用扩展的线程同步操作状态图对该方案进行了详细的描述。应用该设计方案,即使在线程间发生竞争的情况下,服务器软件的整体数据的传输工作也可正确高效的完成。     

存算解耦合的粗粒度可重构阵列访存结构设计

粗粒度可重构阵列架构兼具灵活性和高效性,但高计算吞吐量的特性也会给访存带来压力.在片下动态存储器带宽相对固定的情况下,设计一种存算解耦合的访存结构.将控制逻辑集成在轻量级的存储空间中,通过可配置的存储空间隔离访存和计算的循环迭代,从而掩盖内存延时,同时利用该结构进行串联和对齐操作,以适配不同的计算访存频率比并优化间接访...     

矢量字库的设计与实现

矢量字库是使用矢量文字的主要方式。本文以一种轮廓文字位图矢量化的方法为基础，详细介绍了从文字住图数据抓取、位图轮廓提取、矢量化数据生成、到矢量化字库生成、读取及显示的设计与实现方法。     

A Simulation Study of Decoupled Vector Architectures

Decoupling techniques can be applied to a vector processor, resulting in a large increase in performance of vectorizable programs. We simulate a selection of the Perfect Club and Specfp92 benchmark suites and compare their execution time on a conventional single port vector architecture with that of a decoupled vector architecture. Decoupling increases the performance by a factor greater than 1.4 for realistic memory latencies, and for an ideal memory system with zero latency, there is still a speedup of as much as 1.3. A significant portion of this paper is devoted to studying the tradeoffs involved in choosing a suitable size for the queues of the decoupled architecture. The hardware cost of the queues need not be large to achieve most of the performance advantages of decoupling.     

分片式流处理器上存储系统的设计与实现

针对“存储墙”问题,从提高片外带宽使用率的角度出发,为分片式流处理器设计实现数据并行存储系统。该存储系统通过多级调度能有效减少片外访存的次数,降低片外带宽的需求。软件模拟和仿真验证的结果表明,在不同工作负载特征下,通过设计参数的优化选择,该设计能够充分挖掘存储访问的行局部性和体间并行性,从而提高带宽的使用效率。     

IXP2400多线程编程设计的研究与实践

由于网络处理器的高性能和可编程灵活性能较好地满足高速数据通信的要求,因此,它在高速网络设备中有着广阔的应用前景.该文介绍了IXP2400的硬件体系结构,阐述了体系结构中针对网络数据处理所作的优化,分析了IXP2400中多线程编程的两种具体实现模式,并在此基础上提出了实际的端口扫描检测应用举例.     

基于多线程的串口通信软件的设计与实现

针对串口通信实时性和系统资源利用的不足,提出了基于多线程技术和自定义消息机制的异步串口通信的设计思想。结合串口通信的机理和多线程同步方式,分析了Win32系统下多线程异步串口通信程序的开发方法。用Delphi实现了加油站中央控制系统中PC机与单片机间的串行通信软件,给出了软件的设计思路,一般步骤和部分程序代码。目前该通信软件已稳定地运行在各加油站中央控制系统中,促进了石油行业自动化的发展,也为相关行业实现自动化提供了帮助。     

基于Java的多线程并发服务器的设计与应用

文章讨论了多线程并发服务器设计与实现所涉及到的相关知识和编程基础,并用Java实现了一个围棋和五子棋多线程并发服务器.五子棋服务器提供的服务是客户端(人)和服务器端(机器)对弈;围棋服务器是为两客户对弈提供一个中间通信平台,围棋客户端是一个模拟棋室,共有4个棋桌和8个座位,能同时有4对棋手对弈并允许多人观看.     

数据备份系统中多线程传输和断点续传的设计

分析了客户机/服务器中多线程和断点续传实现文件传输的原理和实现方法，给出了该网络备份软件的设计方案和所用到的关键技术，从而实现了网络中数据的备份和恢复。该备份软件的设计基于多线程和Socket等，完成了计算机网络系统中多用户并行数据备份与恢复。     

嵌入式C语言中的面向对象与多线程编程

面向对象与多线程编程的诞生大大提高了软件开发的效率,降低了开发复杂应用的难度,但在一些小型的嵌入式系统中很难得到应用,其中最重要的限制因素就是微控制器的代码空间有限,使得适用于计算机的软件架构不适合嵌入式设备.本文将介绍一种能够使用在嵌入式场合的面向对象与多线程的编程机制,通过构造特殊的宏定义来模拟面向对象和多线程编程的软件环境,开销小,效率高.以此为基础进行二次开发的软件代码可读性和移植性更好,可以加快嵌入式软件的更新与迭代.     

基于多线程的环境监控系统下位机的设计

为提高环境监控系统的稳定性,节约系统资源,提出了一种由下位机、传输网络和上位机组成的环境监控系统的设计方案,详细介绍了该系统中下位机的硬件及软件设计。该下位机硬件以ARM9处理器S3C2410为核心,软件采用多线程应用程序同时处理多个任务,并采用信号量和互斥量实现线程间的同步。实际应用表明,该系统运行稳定,提高了系统效率。