一种基于PowerPC的安全SoC设计

提出一种基于PowerPC的安全SoC架构,通过硬件隔离的方法防御软件攻击。将软硬件资源隔离成安全和非安全两种,由硬件控制资源访问请求,可以为上层软件提供更好的安全保障。基于这种思想,对基于PowerPC的SoC架构进行了安全扩展,为上层软件提供安全和非安全两种运行环境。任何数据访问请求都会根据运行环境以及所访问的资源的安全状态判定访问是否被允许。另外,针对这种安全架构,采用基于Qemu和SystemC的高层建模方法进行建模,验证了该架构能够有效保护数据安全。     

Declarative specification of the architecture of a software development environment

There is an increasing interest in the study of software architectures; however, it still unclear which kind of formalisms and techniques should be used in their design. We study the suitability of a rule-based, parallel logic language in the specification of the architecture of a complex software system, i.e. a software development environment. We have used as a case study SMILE, an environment for programming-in-the-large. Because of the declarative, concurrent and object-oriented features of parallel logic programming, we have been able to design a software architecture that emphasizes the dynamics of co-ordination inside the software development environment. The result of this experience shows the usefulness and some weaknesses of logic languages for specifying and prototyping the software architecture of a distributed interactive system.     

混合实时嵌入式系统软硬件协同综合算法及其组件设计

给出一个混合实时嵌入式系统软硬件协同综合算法COSMT及其组件的设计方法,从而能够生成混合实时嵌入式系统的系统结构,并且能够在SystemC仿真环境下进行软件与硬件的协同设计与调试。     

面向Storm的数据流编程模型与编译优化方法研究

数据流编程模型将程序的计算与通信分离,暴露了应用程序潜在的并行性并简化了编程难度。分布式计算框架利用廉价PC构建多核集群解决了大规模并行计算问题,但多核集群层次性存储结构和处理单元对数据流程序的性能提出了新的挑战。针对数据流程序在分布式架构下所面临的问题,设计并实现了数据流编程模型和分布式计算框架的结合——在COStream的基础上提出了面向Storm的编译优化框架。框架包括两个模块:面向Storm的层次性任务划分与调度,以及面向Storm的层次性软件流水与代码生成。层次性任务划分利用Storm的任务调度机制将程序所有子任务分配到Storm集群节点内的多核上。层次性软件流水与代码生成将子任务构造成集群节点间的软件流水和节点内多核间的软件流水,并生成相应的目标代码。实验以多核集群为目标平台,在集群上搭建Storm分布式架构,选取数字媒体处理领域典型程序作为测试程序,对面向Storm的编译优化后的程序进行实验分析。实验结果表明了结合方法的有效性。     

基于SystemC的网络处理器体系结构建模方法

随着各种新的网络业务不断出现,网络处理器得到了日益广泛的应用。文章采用基于SystemC的系统设计方法,构建一个用于网络处理器体系结构建模的平台。这个平台由一个可扩展的异构资源库和一个体系结构构造器组成。设计者只需提交配置信息表,体系结构构造器就能自动生成模型实例,得到的模型可以方便地进行细化和性能评价。这种方法能够便捷地完成各种网络处理器的体系结构建模,便于网络处理器的优化设计。     

C JDBC：可扩展的数据库集群中间件

多层软件结构中已经成功地应用了集群,但在后台数据库上还缺乏这种工具,所以当数据库层出现瓶颈时,就得在硬件上花费高额的费用.开源数据库集群中间件--C-JDBC解决了上述问题.它通过JDBC接口引进了一个虚拟数据库,只要基于拥有JDBC驱动的数据库上面的应用程序,程序无须任何改动就能运行.C-JDBC具有灵活的体系结构,支持大型复杂的数据库集群体系结构,为数据库集群提供的高性能、强容错能力、易用的平台.     

一种基于分布式平台的规则处理架构

采用字符串变换规则对字典进行变形变换是安全字符串恢复中的一种有效方法,然而,规则的处理过程复杂,现有的方式都是基于软件实现,针对处理性能、功耗等方面的现实需求,提出了一种基于分布式平台的规则处理架构,首次使用FPGA硬件来加速规则的处理过程,并通过将复杂的规则组合进行拆分,分布到并行结点上进一步加速规则的处理过程。在蚁群系统上的实验结果表明,采用该种架构的规则处理系统满足实际需求,性能和能效相比CPU和GPU都有显著提高,表明了该分布式规则处理架构的有效性。     

曙光3000超级服务器设计的关键问题研究

曙光3000超级服务器是基于SMP机群体系结构的通用计算机系统，具有可扩展性，可用性，可管理性和高可用性的技术特点，该文着重介绍曙光3000系统设计中的若干关键问题，包括与SMP机群体系结构相关的可扩展性问题，系统软件中重要的可用性设计、底层通信的多种应用才机群管理系统的跨平台支持设计，另外还论述了超级服务器设计中存在的问题和作者的看法。     

软件体系结构脆性分析与验证

软件系统因具有节点众多、节点间联系复杂、随时间演化、自组织临界等特性可将其视为复杂系统。在软件安全领域,对软件体系结构的分析一直是研究的重点。软件体系结构具有自身的脆性,这体现在软件系统的运行过程会出现由于内部组件失效或外部攻击而导致的级联故障乃至系统崩溃。首次将软件系统视为复杂系统,对软件体系结构的脆性进行相关分析,并结合"数据抽象和面向对象"风格的软件体系结构,通过蚁群算法及GROD算法指出该体系结构脆性的最大崩溃路径及脆性源。这将对软件安全领域系统的设计、监控等方面的研究提供理论及实践方面的指导意义。     

一种中间件数据库集群的负载均衡算法

为满足用户对数据库集群系统高输入高输出应用的需求,设计一种采用中间件技术的数据库集群系统,并针对该系统提出一种基于Markov模型的数据库集群负载均衡算法。该算法在执行节点负载信息采样周期内,利用Markov模型预测集群系统各执行节点的负载信息状态,根据预测的执行节点负载信息对集群系统进行负载均衡。实验结果表明,该算法能够有效提高数据库集群的性能。     

嵌入式系统的周期精确级仿真-基于SystemC对ARM7TDMI核的仿真

本文提出了利用 SystemC 语言对嵌入式系统进行周期精确级仿真的思路。通过对现有嵌入式系统仿真平台的比较 研究，论述了周期精确级仿真的意义和选取 SystemC 语言构建仿真平台的理由。描述了 SystemC 工具的基本架构，然后介绍了笔 者对 ARM7TDMI 核的具体仿真过程，最后，对仿真平台如何用于调试进行了展望。     

基于Agent的软件体系结构研究

软件体系结构的使用是提高软件质量、减少软件开销和促进软件生产率提高的最有效方法之一,面向Agent技术的提出为复杂分布式问题的求解找到了办法.分析了软件体系结构和软件Agent技术的主要内容,提出基于Agent的软件体系结构,阐明了基于Agent的软件体系结构的总体结构及其在大型软件开发中的应用.     

基于SystemC的嵌入式系统软硬件协同设计

提出了一种基于SystemC的嵌入式系统软硬件协同设计方法。SystemC是OSCI(OpenSystemCIni tiative)组织制定和维护的一种开放源代码的C 建模平台 ,提供支持硬件建模和仿真的C 类库及相应的仿真内核。通过SystemC的支持 ,该方法在整个嵌入式系统设计流程内使用C 语言来统一描述硬件和软件 ,实现软硬件的协同设计和仿真。该方法同传统的设计方法相比更加灵活和有效。     

嵌入式系统虚拟原型平台的SystemC实现

提出一个基于SystemC的可配置嵌入式系统快速虚拟原型平台，它具有典型的片上系统结构，支持多层总线架构．作为SystemC事务处理级模型，该平台支持快速仿真和通信细化．将此平台应用于IEEE 802．11媒体访问控制器的设计，目前该系统正处于板级调试过程中．     

Hardware-assisted energy monitoring architecture for micro sensor nodes

In this paper, we present a hardware-assisted energy monitoring architecture, HEMA, which provides power information for individual system components in micro sensor nodes. HEMA gives information on how the system components of sensor nodes spend energy while applications are running. To develop a practical runtime monitoring system we used a power monitoring technique based on a battery monitor IC (Integrated Circuit) which is typically used in embedded systems. HEMA uses a software technique to monitor device usage patterns, and combines it with hardware-assisted power information in runtime. However, the battery monitor IC has problems in monitoring individual devices. In this paper, we developed a software technique to supplement its drawbacks. To evaluate the proposed system, we built a micro sensor node with battery monitor IC. We operated real applications on the sensor node and conducted a comparative analysis with a dedicated power monitor. Our experiment results show that HEMA indeed provides a suitable architecture for runtime power analysis with low overhead.     

SPINE: a domain‐specific framework for rapid prototyping of WBSN applications

Wireless body sensor networks (WBSNs) enable a broad range of applications for continuous and real‐time health monitoring and medical assistance. Programming WBSN applications is a complex task especially due to the limitation of resources of typical hardware platforms and to the lack of suitable software abstractions. In this paper, SPINE (signal processing in‐node environment), a domain‐specific framework for rapid prototyping of WBSN applications, which is lightweight and flexible enough to be easily customized to fit particular application‐specific needs, is presented. The architecture of SPINE has two main components: one implemented on the node coordinating the WBSN and one on the nodes with sensors. The former is based on a Java application, which allows to configure and manage the network and implements the classification functions that are too heavy to be implemented on the sensor nodes. The latter supports sensing, computing and data transmission operations through a set of libraries, protocols and utility functions that are currently implemented for TinyOS platforms. SPINE allows evaluating different architectural choices and deciding how to distribute signal processing and classification functions over the nodes of the network. Finally, this paper describes an activity monitoring application and presents the benefits of using the SPINE framework. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于Verilog HDL到SystemC编译中头文件嵌套关系的研究

随着大规模集成电路的快速发展,软硬件的协同设计和验证技术变得越来越重要,其中硬件语言Verilog HDL和软件语言SystemC之间的编译转换问题也变得热门.本文研究在Verilog HDL到SystemC编译语义转化中,等效生成SystemC头文件的嵌套关系问题.首先提出问题模型,然后利用构造依赖树的算法设计解决问...     

集成电路设计的系统级描述语言SystemC

人们提出了软件硬件协同设计的设计方法，以克服传统的将软件和硬件分开的设计方法对于SOC的设计存在的缺陷。SyStenlC是顺应这种发展趋势而产生的系统级描述语言。它是一种通过类对象扩展和基于C／C 的建模平台，支持系统级软硬件协同设计、仿真、验证、软硬件协同设计的系统级描述语言。本文介绍了系统级描述语言SySternC在集成电路设计中的应用，讨论了基于SyStemC的集成电路设计的设计流程、设计优势及其发展趋势。     

SystemC中抢占式进程调度的建模

近来用SystemC进行嵌入式软件建模研究非常活跃，目前尚不能用SystemC直接模拟嵌入式软件中常见的抢占式进程调度的行为。本文在详细的分析了SystemC模拟内核的基础上，提出将进程划分为一个一个不可分割的原子进程单元(APUs)，作为进程调度的最小单位，并构造出一个RTOS抽象层实现任务抢占、实时调度、中断处理等功能，用以实现抢占式进程调度行为的建模和验证。实例表明，采用文中提出的方法，设计者在系统抽象层就可以进行多任务系统的动态调度如中断、抢占的模拟和验证，有效地提高了设计能力。