线程的模型及其在操作系统中的实现

线程在当代操作系统中是一个非常重要的概念。该文讨论了了线程的模型，并研究线程在操作系统的实现。     

并行环境下基于多处理机任务的调度模型与调度算法

1 引言目前所研究的并行系统中的任务调度问题,大都针对于单处理机任务进行。所谓单处理机任务就是指所有被调度的任务都只需要一个处理机,而且可以是任意一个处理机。然而,在网络环境下,由于各个处理机的性能和功能不尽相同,一个任务往往需要一个或多个处理机同时执行才能完成,称这样的任务为多处理机任务。如果一个任务需要r个处理机同时执行,我们就称这个任务为r-处理机任务。这里所说的“处理机”实际上是一个广义的概念,它可以是计算机系统中的CPU、内存、驱动器或打印机等,也可以是网络系统的节点、链路和带宽等。一个并行工程,无论是上层的作业,还是底层的进程,它们都需要拥有不同的各种资源组合。并行系统中多处理机任务的调度,就是充分合理地利用所有可利用的资源,依照某种顺序串行或并行地调度所有待处理的多处理机任务,使得系统的总执行时间尽可能小。     

多处理机的一种互联网络—Delta网的性能研究

本文建立Ｄｅｌｔａ网络的一种分析模型，在解决Ｇｅｏｍ／Ｇｅｏｍ／１／Ｎ排队问题的基础上，采用一种新型反推式算法，首次给出Ｂｕｆｆｅｒ数为任意的ａ＾ｎ×ｂ＾ｎＤｅｌｔａ网络性能的理论分析，计算机模拟的结果验证了分析的有效性。通过计算机模拟，本文进一步剖析该类Ｄｅｌｔａ网络的内部阻塞情况，并提出了一种性能较好、所需Ｂｕｆｆｅｒ总数较少的较经济的Ｄｅｌｔａ网络。     

多处理机I／O性能的研究

计算机系统的Ｉ／Ｏ子系统可以分为隐式Ｉ／Ｏ和显式Ｉ／Ｏ两类。隐式Ｉ／Ｏ也称为页面调度，是指在虚拟存储器中页面内的Ｉ／Ｏ服务；显式Ｉ／Ｏ是指程序通过读／写命令所产生的明显的磁盘存取。本文对大型科学计算应用系统在多处理机环境下并行运行时影响Ｉ／Ｏ性能的因素进行了详细讨论。通过对大量测试数据的研究发现，在设计应用系统时，隐式Ｉ／Ｏ的问题并不是主要的，而随着计算速度的提高和处理能力的增强，解决显式Ｉ／Ｏ的问题则显得日益重要。     

通用应用系统性能评测环境的设计与实现

提出了一种利用运行应用系统实际代码对其进行性能评测的方法,并介绍了以其为指导的应用系统性能评测环境的设计与实现。通过对系统实际性能的评测,软件开发人员可以尽早发现系统中存在的性能问题,从而降低由于性能不佳导致的软件开发风险。     

云计算环境中虚拟机性能评测工具的研究与设计

介绍了云计算环境中服务器的部署方式及优缺点,总结了传统的服务器性能评测工具的特点,特别是对于云计算场景下的服务器测试方面的不足及存在的问题。基于此,分析了云计算环境中虚拟机性能测试的需求,并提出了虚拟机性能评测方法,主要针对性能评测工具的功能及关键问题进行了比较全面合理的方案设计。     

计算机网络系统的性能评测

计算机网络系统的性能评测是网络规划和网络管理的核心内容.基于对计算机网络的基本结构和计算机网络硬件设备的功能分析,从复杂性和成本的角度来说,计算机网络性能评测的方法分为四种,即经验法则、分析方法、测量方法以及仿真方法.同时,着眼于评测计算机网络系统的性能指标,对可度量的性能指标与不可度量的性能指标进行了详细的讨论.并分析了影响计算机网络性能的因素.最后,基于SNMP协议对可度量的性能指标的获取进行了实现.     

云存储性能评测研究

大数据时代的到来,使得对云存储产生了强烈的需求。云存储性能评测一直是云存储系统研究的热点与难点。通过分析典型云存储平台数据访问的过程,建立云存储数据读写的模型,利用网络分析工具iptools获得云存储系统在处理用户访问请求的各个阶段的时间开销,从中排除网络干扰,反映真正云存储系统数据读写性能。实验结果表明,这种云存储系统数据读写模型是科学合理的,按照模型设计的云存储系统性能评测方法能够有效排除网络干扰,获取反映云存储系统真正读写性能的数据。     

Web服务器性能评测

Web服务器性能评测是一种理解Web服务器对不同负载反应能力的方法，它对Web服务器的容量规划和性能增强有很大的帮助。讨论了Web服务器性能评测的原理、方法、难点及解决方案，介绍了基于Web负载的特点、ON／OFF源模型及浏览器／服务器体系结构，开发了一个Web服务器性能评测工具－WSBench。WSBench产生渐近自相似的HTTP请求序列，从静态文档、动态文档（没有数据库存取）、动态文档（有数据库存取）及前三者根据Zipf法则的组合4个层次来评测Web服务器的性能。性能测试结果表现为每秒请求数、每秒字节数和往返时间3个指标。最后讨论了Web服务器性能问题及使用WSBench测得的指标来建议Web服务器性能增强可以采用的方法。     

多处理器架构下提高软件性能方法

随着单处理器架构遇到了硬件发展的瓶颈,各大处理器厂商自2004年以来,已经逐步向多线程及多核架构发展,到了现在基本已是多核处理器的天下,而多核架构的实施对软件的开发必将带来巨大的变革,要改变传统的编程思想及方式,要积极尝试采用并行软件设计方法开发应用程序,这样才能在硬件多核架构下实现软件发展提升性能.     

多处理器芯片组中交叉开关的设计与性能优化

交叉开关是交换芯片和芯片组的核心逻辑。该文设计并实现了多处理器芯片组中的交叉开关,其工作频率在FPGA布局布线后可以达到100 MHz。通过实践采样,对延迟和带宽进行测试,提出性能优化的策略,目前该交叉开关已稳定运行于龙芯2E多处理器系统中。     

地球系统模式CAS-ESM 2.0性能评估与分析

地球系统模式是研究气候变化、进行地球系统建模的重要软件. 中科院地球系统模式CAS-ESM (Chinese Academy of Sciences-Earth System Model)是中科院大气所发展的进行地球系统模拟的高性能计算应用软件, 目前已经发布了2.0版本, 其模拟性能一直是制约其发展的关键因素之一. ...     

基于构件的软件性能模型及评估技术研究

该文讲述了在基于构件的软件开发中,建立应用系统的性能模型,以及对系统的性能进行预测和评估的方法,并介绍了构建一个满足预期性能目标的软件系统的步骤。     

XVM虚拟环境下并行程序的性能评测

该文引入speedup作为并行程序的性能评测指标,分析了并行程序在不同类型和不同数量的客户虚拟机中运行的性能差异,实验表明,MPI并行程序在xVM虚拟化环境中的运行性能接近非虚拟化本地主机的性能,在半虚拟化环境中的并行程序性能超过全虚拟化环境中的并行程序性能。     

变电站IED通讯性能分析及评估模型建立

随着测控技术的电子化和信息化的发展,电力系统通信网络的性能直接关系着变电站的自动化水平.IED是变电站综合自动化系统的关键二次设备,也是支持变电站向数字化进程迈进的一个重要因素,这就需要对影响IED通讯性能的指标进行提取与分析,评价其通讯状态.本文分析了影响IED通讯的三大性能指标,流量、延时和误码率,并分析了影响指标的原因.最后针对性能指标分析建立了三种评估模型,即基于BP神经网络模型的综合评估法、基于多元线性回归模型的评估法和基于ARMA模型的评估法,并使用这三种评估模型对IED的通讯性能分别进行了评估,同时使用线性最小均方误差预测方法对网络流量进行了预测,对超越阈值的异常流量产生报警.这三种模型均能有效评估IED的健康通讯状态.     

嵌入式异构多核处理器核间的通信性能评估与优化

随着嵌入式技术的不断发展,越来越多的平台采用异构多核处理器(Heterogeneous Multi-Processor Unit,HMPU)进行高性能计算,但多核处理器的核间通信效率严格地制约着系统的高性能计算能力。针对HMPU的核间通信性能难以量化的问题,提出了基于通信粒度、通信缓存和消息传输机制的阶段评价模型,并通过实验验证了这3个影响因子对不同阶段的核间通信性能的影响。此外,由于嵌入式系统环境多变、资源有限,使得静态通信策略对系统性能优化具有局限性。针对该问题,提出了基于系统内存约束、时间约束和性能目标的动态通信策略优化模型(Dynamic Communication Strategy Optimization Model,DCSOM)。通过实验证明:在数据量较小、通信周期较长的异构多核处理器中,DCSOM更具优越性。     

MANET中节点的运动模型和性能分析

移动自组网的节点运动模型描述了节点的运动情况，采用合适的运动模型对于分析各种协议性能具有重要的意义。该文结合移动自组网络中路由协议的相关属性，提出了邻居节点比率、链路生存时间和平均链路保持时间3种评价指标，并通过大量的模拟实验分析和比较了随机行走运动模型、随机停留运动模型、高斯－马尔可夫运动模型和无边界运动模型4种运动模型，这对于考虑不同运动模型下路由协议的设计十分重要。     

多处理器芯片组中PCI桥控制器的设计与实现

分析了多处理器芯片组内通信和PCI通信的特点,设计并实现了在切入通信机制下的PCI桥控制器,该控制器在FPGA布局布线后可以达到66 MHz,有效隐藏PCI协议中的突发传送和读延迟机制给多处理器切入通信带来的性能损耗。该控制器已稳定运行在龙芯多处理器系统中。     

无线现场总线RFieldbus的性能分析及评价

RFieldbus是在现场总线PROFIBUS基础上研制的一种具有传送IP数据包能力的无线实时通讯系统，又称无线现场总线。本文在介绍了其基本结构后，对该系统的实时性能和差错特性做了理论的分析，随后在实验中对数据交换周期、TCP／IP的吞吐量及丢包率等参数做了详细的测试。评测结果表明，RFieldbus可以在并发TCP／IP流量的情况下满足大多数工业控制环境的实时性能要求。