飞腾处理器网络控制器的驱动设计和实现

随着飞腾处理器性能的提升,原来的网络驱动已经不能满足其需求,急需设计和实现一款针对当前处理器的特性,能最大程度发挥其性能的网络驱动。通过研究飞腾处理器网络控制器相关的硬件原理以及linux下驱动框架的知识,设计和实现飞腾处理器中网络控制器的驱动,并对其进行了优化,使其达到了千兆网卡的使用需求。     

斜井冻结壁温度场分布规律研究

基于含水流砂地层竖向直排冻结条件下冻结壁的形成和发展过程,将温度场时空分布情况进行了合理简化,根据单孔稳态导热方程和叠加原理,推导了竖向直排三管冻结壁温度分布计算公式,并推广到直排和多排冻结壁温度场分布计算,可计算不同冻结锋面位置时冻结壁内任意区域的温度值和整个冻结壁的平均温度,进而分析冻结壁的温度和强度变化情况。计算结果表明:主面温度值与冻结管中心的距离呈近似线性关系,而轴面温度场呈下凹形抛物线分布,顶点为轴面与主面交汇处;由计算结果可判断内部界面位置的土体强度较弱且发展较慢,应作为预防冻结壁软弱破坏的重点区域;理论计算结果与对应位置的现场实测数据吻合较好。     

多处理器系统中的数据局部性及其优化技术研究

数据局部性是多处理器系统中的重要研究方向之一。结合该领域目前国内外研究现状和我们近一阶段的研究进展，讨论了多处理器系统中的数据局部性及其优化问题。针对现有局部性度量模型存在的不足，提出了一种增强的可用于层次式并行计算机体系结构的局部性度量模型。在静态和动态局部性优化技术方面，分别探讨了基于投影分层的数据变换框架和基于瞬时访问信息的动态页迁移策略，并展开了系列相关的讨论。另外，针对利用数据局部性时必须解决的一个关键问题--存储一致性问题，进行了深入的研究，提出了以操作系统为中心的线程存储一致性模型。     

竖向直排人工冻结施工土体温度及冻胀力

针对直排竖向全长冻结管布置方式,进行了冻结壁形成过程、温度分布、冻结锋面移动规律研究,根据冻胀力计算原理,基于符合工程实际的合理简化,推导出竖向直排冻结壁情况下的温度分布和冻胀力计算公式,给出了冻结壁周边任意位置的土体冻胀力估计值。对双树子煤矿斜井冻结工程进行了理论预测,理论计算与现场实测结果吻合较好,验证了本文理论公式的科学性和可行性。     

云应用引擎的资源监控和计费机制研究

在归纳分析已有云计费机制的基础上,选取开源的云应用引擎AppScale作为研究对象,分析了其组成与架构,探讨了其资源监控功能的实现机理和不足。修改并扩展了AppScale的资源监控代码,设计实现了云应用引擎的资源监控和计费机制CloudMB,该机制支持进程级资源监控和面向多租户的计费功能。经测试,CloudMB占用系统CPU时间不超过3%,对平台性能影响较小。     

线程一致性模型及其实现

在虚拟分布式共享存储系统（SVM）中，为了保证程序在分布式环境下正确运行，维护存储一致性是关键问题之一，本文提出了一种全新的一致性模型－线程一致性模型（TC），并阐述了基于TC模型的虚拟分布式共享存储系统MTK的实现，线程一致性模型从操作系统内核的角度出发，把程序执行过程中的同步点与线程状态结合起来考虑存储一致 性问题，有利于数据局部性的开发，另外，多线程体系结构的一个显著优势就是能把计算和通信重叠起来，从而有效地隐藏通信延迟，在内核级实现线程一致性模型时，线程 及同步原语（锁、栅栏）都维护一个写记录，同时定义了同构唤醒线程簇。     

可信云服务

云服务是一类依托于云计算平台的新兴网络服务,其外包服务模式以及云平台自身的安全风险引起了用户的信任问题.云服务可信与否成为用户业务向云迁移的最大顾虑.如何构建安全可信的云服务,成为近年来研究领域的热点之一.该文在分析云计算安全威胁的基础上,提出了可信云服务的定义,并从用户信任预期、安全威胁来源和技术针对的安全目标等角度对可信云服务研究技术的类型进行了划分;然后,系统地梳理了数据存储外包、计算外包、虚拟机外包等典型云服务的安全可信研究工作;最后,探讨了可信云服务的未来研究趋势.     

可持续自主学习的micROS机器人操作系统平行学习架构

作为机器人平台最重要的基础软件,机器人操作系统是提高机器人自主性与智能化水平的核心和关键.围绕实现适应环境的智能机器人系统这一目标,基于已有的micROS研究,提出了可持续自主学习的群体智能机器人操作系统平行学习架构,描述了架构设计、核心概念、实现途径和应用验证.在micROS可扩展分布式层次架构的基础上,提出了支持可持续自主学习的平行学习架构,设计并实现了机器人操作系统的两大核心概念——基于“角色”的控制抽象和基于“语义情境图”的数据抽象,突破了群体智能行为操控、自组织无线网络等群体机器人自主智能协同急需解决的关键技术问题,在此基础上开展了面向多种场景的应用验证.     

芯片级多线程处理器的操作系统调度研究

随着芯片级多线程（CMT）处理器体系结构的迅速发展,操作系统必须采用新型CMT调度,以发挥其体系结构的性能优势。分析CMT调度面临的问题,通过扩展调度域的层次和结构支持CMT处理器内部的负载均衡,利用协同调度避免cache抖动等问题。采用效率、效率瓦特比和公平性等多种指标对操作系统进行性能评价,证明其性能得到优化。     

虚拟磁盘服务软件框架设计

虚拟磁盘技术是数据存储虚拟化技术的一个重要组成部分。当前,开发新型虚拟磁盘驱动需要涉及到较多的操作系统内核编程,这对开发人员提出了较高的要求。研究了一种通用的虚拟磁盘服务软件的实现框架,此框架可对操作系统内核提供标准块设备接口,对用户态服务进程提供一组标准服务接口用于实现服务的注册和请求/应答的传递,从而实现了操作系统内核模块的通用性。最后,基于Linux的NBD驱动实现的原型系统验证了工作的实用性。