面向多核处理器的多实例并行BGP协议模型设计与实现

开发BGP的线程级并行可以满足不断膨胀的互联网应用对协议性能的迫切需求。本文提出了一种面向多核处理器的多实例并行BGP协议模型,它以邻居会话划分为基础,借助数据并行思想实现了不同邻居会话在多个线程上的并行处理。首先,通过分析BGP协议特点,我们给出了该模型的总体框架设计,然后在Quagga BGP的基础上完成了具体实现。在Intel Xeon四核服务器上的性能测试结果显示,多实例并行BGP协议较BGP协议的性能加速均值在2.73左右,并且能够有效利用多核处理器计算资源,为改善协议处理能力提供了更大的提升空间。     

蚁群算法解决TSP问题的并行化研究与实现

蚁群算法在处理大规模TSP(Traveling Salesman Problem)问题时耗时较长,为了解决这一不足,给出一种基于多核环境下的并行优化算法.采用OpenMp并行优化技术对蚁群算法中最为耗时的循环迭代和循环赋值部分进行改进,减少其运算时间,同时利用粗粒度并行策略和PC机多核的优势将具有一定规模的小蚁群分配到对应的处理器上,使其并行执行,并且在适当时机让各处理器上的蚁群进行相互间的通信.通过实验证明,改进后的并行蚁群算法程序执行时间明显缩短,执行效率显著提高.由此可见,改进后的并行蚁群算法是可行有效的.     

并行嵌入式系统可视化性能分析工具的设计与实现

随着并行计算在军用、工业技术等领域的广泛应用,更多的用户开始应用并行处理技术解决问题,针对嵌入式多核多处理器平台的并行程序开发也更加普及。并行调试技术是并行程序开发的一个重要环节,调试实时应用程序的过程十分复杂,但是,并行调试环境却相对比较薄弱。文章研究设计了一种基于并行嵌入式实时系统的性能分析工具,只需使用极少的资源便可对应用程序进行跟踪分析,具有较高的性能。     

自动并行化系统AFP的设计与实现

有效的自动并行化系统帮助用户充分利用并行计算机的硬件资源,文中介绍了我所研制的自动并行化系统ＡＦＰ,其特色及所解决的关键技术,使用结果表明,ＡＦＰ一个高效实用型的自动并行化系统。     

PVFS元数据服务器的并行化设计与实现

PVFS并行文件系统采用集中式的元数据服务器,这使得元数据服务器在大量的文件操作情况下成为I／O瓶颈。该文通过增强PVFS的客户端和元数据服务器的相关功能,使得客户的文件请求按照文件名的Hash变换转向不同的元数据服务器,在保留原来的用户访问方式和系统配置不变的情况下实现元数据服务器的并行化,达到明显提高元数据服务器的总吞吐量和可扩展性。     

分形计算的并行设计及TBB实现

线程构建模块(TBB)基于模板的特点简化了并行化设计,适合高效地实现多核并行设计。针对分形计算具有计算密集和高耗时的特点,结合TBB并行化设计,以充分利用多核计算资源。对影响并行性能的计算负载不平衡问题,提出了基于采样估算的平衡优化方法,通过采样执行时间来估算工作负载,据此进行均衡的任务划分,利用TBB任务调度实现并行处理。实验结果表明,采样估算精度高,耗时比率低,能有效实现负载均衡;基于TBB的实现可获得较好加速比。     

面向过程的任务并行化设计方法

为有效实现迭代问题的并行化, 提出了面向过程的任务并行化设计方法. 该方法的主要思想是对任务求解的单次迭代过程进行并行化设计. 将面向过程的思想运用到K-means聚类算法的并行设计过程中, 并通过OpenMP编程模型来验证该方法的有效性. 通过实验结果分析得知, 面向过程的任务并行化执行相较于传统的串行执行在效率上有很大的优势, 可以运用到迭代问题的并行化设计过程中.     

并行文件系统的设计与实现

并行文件系统已作为超级计算机提高Ｉ／Ｏ带宽最常用的方法之一,鉴于超级计算机之间体系结构的差异,其设计和实现方法也不同。本文就ＩｎｔｅｌＴＦＬＯＰＳ的并行文件系统（ＰＦＳ）作一介绍。     

有限状态自动机的并行确定化及过程分析

本文通过对并行环境下非确定有限自动机和确定有限自动机的等价性和转换进行研究，详细分析了非确定有限自动机到确定有限自动机的并行转换方法及算法，并以实例给出了其间并行转化的过程。     

Vega平台下三维并行A*算法的设计与实现

采用一种并行的A*算法实现了复杂地理环境下低空飞行器的三维路径规划。该算法将A*算法的基本操作设计成并行执行形式,并利用OpenMP将其线程化,结合约束条件,最终完成在三维空间中避开障碍物的路径搜索过程。使用建模工具Creator和开发工具Vega为仿真平台,完成对复杂地形地貌场景的设计,在此基础上对上述算法进行了验证。仿真结果表明该并行方式较之串行方式能获得更快的寻优速度,加速比也随着规模的增大而提高。     

GPS港区导航系统的设计与实现

针对港区目前的车辆引导与管理出现的问题进行了详细的分析与介绍。提出针对这些问题的解决方法和实现技术,并针对专用的GPS导航系统的硬件组成与软件设计实现进行了详解。在港区的导航试验结果表明系统性能良好,完全可以满足港区的导航与调度管理工作的需要。     

波特率自适应信号接收装置设计及其FPGA实现

针对当前波特率自适应方法速度慢,使用不方便的问题,提出一种基于单脉宽波特率判别和二进制数据近似的波特率自适应方法。该方法通过单脉宽波特率判别可以实现对任意单个完整数据帧的波特率识别,然后通过波特率转换完成数据接收,从而实现不同波特率下数据的实时接收。设计使用FPGA开发板进行测试,通过上位机将全部数据分别使用不同波特率进行发送,并使用开发板实现了数据的实时准确接收,从而验证了该设计的可行性。     

城市电波传播特性可视化软件的设计与实现

为了直观展示城市电波传播特性,设计一种电波传播特性可视化软件。宏蜂窝场景下,该软件基于地理信息数据,利用经验模型,实现了单基站、单频网和多频网的覆盖分析;微蜂窝场景下,该软件结合开放图形库(OpenGL),利用三维射线跟踪模型,实现了场强、时延、角度等电波传播特性参数的可视化。应用结果表明,该软件便利了信息统计特性的获取,可为无线网络规划提供直观、有效的参考。     

基于Android的LED智能照明系统客户端的设计与实现

为了摆脱用传统机械式开关控制家居照明的方式,充分利用智能手机等移动设备资源,提出基于Android的LED智能照明系统,设计开发基于Android的LED智能照明系统客户端。利用WiFi控制家居照明设备,不仅可以控制单个灯和各组灯的开关、定时、调光和调色,而且可以根据对不同环境的需求在情景模式中选择和编辑不同的灯光效果,还可以通过扫码动态添加新灯等。并且在智能光控模块中调用了中国天气网API接口和手机自带的光线传感器来自动调节灯光的颜色和亮度,该客户端还增加了广告功能。把该客户端系统和灯具模块放在无线网络环境中进行测试,验证了该LED智能照明系统客户端的可行性和实用性。     

飞腾平台中硬件数据压缩的驱动设计与实现

数据压缩是有效处理大数据的关键技术,在飞腾处理器平台上基于zlib库的数据压缩通常采用软件的方式实现,在数据处理量大而且实时性要求较高的情况下,已经难以满足需求。针对这个问题,通过研究zlib编程函数库,结合飞腾处理器的特性,完成了飞腾平台中硬件数据压缩的驱动设计与实现,其中提出了双向DMA传输技术和基于一致性内存的命令环机制,从而进一步提高了基于硬件的数据压缩的效率。通过实验证实了飞腾平台中采用硬件数据压缩改进的有效性。     

并行处理任务级仿真环境的研究及实现

并行处理仿真为并行系统的建模分析，并行算法的模拟执行以及并行环境的性能评价提供支持，本文利用任务相关仿真时钟和重叠时间片建立了一种支持完全并和用户并发方式的并行多任务模型，并结合对不同调度算法和互连结构的仿真实验，着重分析了任务调度对系统性能的影响以及互连网络技术与通信开销的关系。同时，仿真环境还提供模拟执行的并发度曲线和任务执行踪迹供和户分析调试并行程序。     

SPM结构上冗余读延迟写优化的设计与实现

随着微处理器架构的发展,将片上SRAM组织成SPM这种软件管理的非cache结构成为众多处理器的选择。SPM结构的特点是实现简单,访问延迟低、带宽高。要有效利用有限的片上SPM空间提升程序性能,必须由用户显式进行数据的布局和传送,或者由编译器进行高效的自动访存优化。冗余读延迟写优化从循环中多个主存访问之间的关联性出发,自动进行了数据传送和缓存优化,提高了SPM上的数据重用率。经过测试,可以有效提升程序性能。     

动态碰撞网格的DSMC及其并行化

DSMC(Direct Simulate Monte Carlo)方法是处理稀薄气体问题的一种有效的方法,但现有的DSMC存在着网格生成及处理复杂、算例需进行大量人工调整、计算量大、耗时长等缺点.分析DSMC方法中对网格的要求以及网格在整个DSMC方法中所起的作用,提出了动态划分碰撞网格的DSMC算法,有效地解决了复杂流场条件下网格自适应的问题,并通过实验验证了该算法的正确性.同时,针对DSMC算法计算量大的特点,利用共享内存的并行模型对动态网格的DSMC算法进行了并行化,得到了较好的结果.     

基于协进化的多智能体系统仿真框架及其面向对象设计与实现

协进化方法是继符号主义、行为主义方法之后出现的一种解决多智能体协作问题卓 有成效的方法．本文提出了基于协进化方法的多智能体体系结构和协调机制,建立了基于协 进化机制的多智能体系统仿真框架,用面向对象的方法设计了仿真框架的类库体系,最后以 “捕食者 猎物”问题为背景进行了实验研究．     

STEP标准数据存取界面SDAI及在OSCAR中的实现

标准数据存取界面ＳＤＡＩ是ＳＴＥＰ的标准应用程序界面，应用程序通过ＳＤＡＩ存取产品数据。本文先简要介绍了ＳＤＡＩ的功能和组成结构，然后分类说明了ＳＤＡＩ的数据操作，以及在我们自行的面向对象工程数据库管理系统ＯＳＣＡＲ中，如何使用字节操作来实现ＳＤＡＩ的数据操作功能，并介绍了ＳＤＡＩ的几个深层数据操作函数；了后对最新ＳＤＡＩ版本的优缺点进行评价。