基于多核处理器的VTD-XML节点查询执行性能优化

针对目前主流的多核处理器,研究了基于VTD-XML的节点查询执行性能优化,即基于预读策略从多线程并发执行和提高线程内存访问性能两个方面优化XML节点查询的性能。实验结果表明,提出的多线程XML文档解析框架可以充分利用多核处理器的计算资源,并有效地提高线程的内存访问性能,大大提高了XML节点查询的性能。     

多核平台上Top-k查询的性能优化

随着Web搜索引擎等实际应用的发展,Top-k查询的实时性能日益受人关注.为了提升Top-k查询在高性能计算机上的实时性能,本文针对领域中具有代表性的No Radom Access(NRA)程序进行性能分析,根据多核处理器的结构特点,采用分层的优化方法对NRA程序进行并行优化.通过使用数据结构调整,任务调度等方法优化,优化后程序在实验数据集上获得了59%的串行性能提升,并具有接近线性的加速比.     

基于任务抢占与数据分区的XML多核查询优化

在XML查询处理中,目前普遍的算法仍然使用传统的串行处理模式,无法充分利用多核资源的优势.针对此问题,设计了一种基于任务抢占与数据分区的XML多核优化策略(Imp-NBPP),它对XML文档进行数据分区,以达到负载平衡,让各个线程独立处理分区内的数据,减少了线程之间同步与通信带来的开销.同时还探讨了任务抢占在多核查询中的应用.实验表明,对于不同大小的XML文档,基于节点数(NBP),基于文档大小(SBP)与本文所提策略,这三种策略与单核查询相比均能有效的节约查询时间;使用Imp-NBPP策略时,在节约查询时间和负载平衡方面均优于NBP、SBP策略.     

如何优化多核处理器环境下的信号处理性能

要想充分利用并行工作的处理器的威力,软件必须能够处理并发性问题。本文介绍如何通过LabVIEW图形化开发平台有效优化多核处理器环境下的信号处理性能。     

基于粒子群优化算法的多核处理器任务调度研究

针对多核处理器在调度多个任务时效率不高的问题,提出了一种基于粒子群优化算法的嵌入式多核多线程系统任务调度算法,用来找寻任务调度过程中的最优解,以求取任务的最短完成时间。在算法中通过针对多核多线程任务模型而选择粒子群算法的适应度函数,综合利用局部最优极值和全局最优极值的优势,优化了粒子群算法中存在的过早收敛问题,使算法具有较高的收敛效率。实验结果表明,与基于遗传算法的多核多线程任务调度算法相比,该算法能更快的找到最优解。     

基于多核平台的多线程动态优化框架

动态优化是计算系统虚拟化的重要支撑技术之一.本文通过对DynamoRIO、Jrpm等单核平台上典型动态优化系统的分析,总结出传统动态优化机制在多核平台下面临的问题与挑战,据此提出一种面向多核平台的多线程动态优化框架,分析其组织结构和工作原理,并通过实验验证了该框架的可行性.     

面向多核多线程的移动对象连续K近邻查询

针对移动对象的多用户连续K近邻查询处理问题,结合多核多线程技术的发展,提出了一种基于多线程的两阶段多用户连续K近邻查询处理框架.将查询处理分为查询预处理阶段和查询执行阶段,分别执行数据更新任务和查询处理任务,每个阶段都设计了优化cache访问命中率,并利用多线程技术提高多用户连续查询处理并行性的方法及数据结构.提出了一...     

基于多核处理器的K线程低能耗的任务调度优化算法

针对具有独立DVFS的多核处理器系统,提出了一种K线程低能耗模型的并行任务调度优化算法(Tasks Optimization based on Energy-Effectiveness Model,TO-EEM)。与传统的并行任务节能调度相比,该算法的主要目标是不仅通过降低处理器频率来减少处理器瞬时功耗,而且结合并行任务间的同步互斥所造成的线程阻塞情况,合理分配线程资源来减少线程同步时间,优化并行性能;保证任务在一定的并行加速比性能前提下,提高资源利用率,减少能耗,达到程序能耗和性能之间的折衷。文中进行了大量模拟实验,结果证明提出的任务优化模型算法节能效果明显,能有效降低处理器的功耗,并始终保持线性加速比。     

一种基于共享执行策略的间隔查询优化技术

间隔查询作为重要的查询类型,广泛应用在社交网络、信息检索和数据库领域.为了支持高效的间隔查询,涌现出多种优化技术.尽管已有方法能够快速响应单个间隔查询,然而当查询负载超过服务器的处理能力时,70%的查询均不能在期望时间内得到响应.针对这一问题,提出采用共享执行策略优化间隔查询的方法SESIQ（shared execution strategy for interval queries）.SESIQ对间隔查询进行批处理,分析一组间隔查询间可共享的操作,减少重复数据的访问,从而降低磁盘I/O和网络传输代价,提高检索性能.理论分析并实验验证了SESIQ的可行性,基于两种真实数据集的大量实验结果表明,SESIQ是有效的,间隔查询的检索性能可提升数十倍.     

多核多线程处理器的随机测试流量生成技术

以可编程多核多线程处理器IXP2400为例,围绕随机测试流量的生成问题进行讨论,推导出随机测试流量生成公式,利用分解法对GI/G/m/∞/FCFS多类型客户输入开放排队网络求解,给出输出流到达时间间隔变异系数的求解方法,通过控制测试帧间时延使得生成的测试流量符合多种概率分布。提出的技术应用于“基于IXP2400的网络测试系统”,并对其进行测试,实验验证了该技术的可用性及有 效性。     

XML查询优化研究

XML已经成为网络上信息描述和信息交换的标准.由于网络上信息的本质特性和XML数据内在的灵活性,很多用XML编码的数据都是半结构化的.随着XML应用得越来越广泛,人们提出了多种XML数据的存储模型.与此同时,XML的查询优化也是数据库领域研究的一个重要课题.综合论述了XML数据查询优化技术的现状,指出了XML查询优化的特点和研究的关键性问题.描述了查询优化技术各个方面的重要研究成果以及存在的问题,进一步展望了未来的研究方向,并在此基础上提出了对XML查询优化方法的一些观点.     

基于多核处理器的RTOS系统分析探究

嵌入式设备发展需求提升,面向多核处理器系统开发的嵌入式实时操作系统成为研究重点。分析了基于多核处理器芯片操作系统2种体系结构、典型的自旋锁算法及全局任务调动机制等关键技术,指出目前多核RTOS系统软件设计与开发中存在的重难点以及未来发展方向。     

并行查询下查询执行计划的选择

查询是数据库系统的主要负载,其效率决定了数据库性能的好坏。一个查询存在多种执行计划,当前,查询优化器只能按照数据库系统的配置参数,静态地为查询选择一个较优的执行计划。并行查询间存在复杂多变的资源争用,很难通过配置参数准确反映,而且同一执行计划在不同情景下的效率并不一致。并行查询下执行计划的选择需考虑查询间的相互影响——查询交互。基于此,提出了一种在并行查询下度量查询受查询交互影响大小的标准QIs。针对并行查询下查询执行计划的选择,还提出了一种动态地为查询选择执行计划的方法TRating,该方法通过比较查询组合中按不同执行计划执行的查询受查询交互影响的大小,选择受查询交互影响较小的执行计划作为该查询的较优执行计划。实验结果表明,TRating方法为查询选择较优执行计划的准确率达61%,相比查询优化器提高了25%;而且在为查询选择次优执行计划时,其准确率也高达69%。     

面向多核处理器的实时优化技术:基于独立实时域的实时优化方法

多核处理器具有良好的性能功耗比,因此其在实时嵌入式系统中的应用是一种趋势.然而,现有的软件结构下,多核处理器的多核特性对实时性能的提高没有帮助;甚至,多核处理器核间的资源共享使影响程序执行时间的因素变得复杂,实时任务的最坏执行时间(Worst Case Execution Time,WCET)变得更为不可预测和难以控制.基于国产飞腾处理器研究了基于多核处理器的实时系统构建和实时性能优化,提出了“基于独立实时域的实时优化方法”;通过虚拟化技术把处理器分为“实时域”和“非实时域”,实时任务和非实时任务运行在不同的核心上,充分利用多核处理器各个核心,高效调度实时任务和非实时任务运行.     

基于现代通用处理器的数据库优化综述

随着硬件技术的不断发展,计算机性能不断加强,数据库的性能也日益提高.但也造成了一些新问题,比如Cache延迟的加剧、Cache访问冲突等.针对这些新问题,按照各种优化技术的分类,深入分析了近10年来现代处理器用于数据库算法优化的各种研究成果,并展望了未来基于新硬件的数据库优化的发展趋势.     

基于多核网络处理器的UTM设计

网络的攻击方式从简单的网络层攻击升级到应用层的混合型攻击,网络安全的需求也在发生变化,用户需要能够防御混合型威胁的安全设备.针对上述网络混合成胁盛行的现状,提出了一种基于多核网络处理器的统一威胁管理(UTM)的设计思想,介绍了UTM的硬件结构设计、多核网络处理器的结构以及UTM软件的体系结构设计,能较好地适应网络环境对高性能以及应用层数据处理的需求.     

多核多线程处理器的发展及其软件系统架构

首先介绍了关于multi—cole（多核）、multi—threading（多线程，特指硬件线程）处理器的最新发展情况，然后介绍了基于MIPS体系结构的多核处理器的特点。针对多核处理器，给出了在路由器中软件的架构，并探讨了在发展多核系统软件方面给中国的系统软件业带来的机遇。     

巧用执行计划优化SQL Server数据库查询

数据库管理系统中,随着数据量的增加,数据查询的速度会越来越慢。因此如何设计高效合理的查询语句就显得非常重要。以应用实例为基础,结合数据库理论,介绍如何利用执行计划优化SQL查询,以提高系统的性能。     

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.