UNIX系统中IPC机制综述

ＩＰＣ机制是ＵＮＩＸ系统提供的一个用于进程间通信的软件包，包括消息、信号量和共享内存３种。本文论述了ＩＰＣ机制提供给用户的命令级接口和程序设计接口，对ＩＰＣ机制内部的数据结构和主要的实现算法进行了剖析。     

工控系统中进程间通信的设计与实现

随着工控系统规模的扩大,各服务进程之间的通信日益成为关键问题之一。提出了基于共享内存和先进先出队列的进程间通信模式。在给出工控系统3层结构的基础上,阐述了嵌入式、数据采集进程、数据服务进程和监控进程4个进程间的通信机制。同时,详细描述了报文定义、共享内存实现、先进先出队列实现、数据包类定义和Hash寻址算法等关键技术。实际应用表明,基于以上机制构建的工控系统,可以满足系统的实时性、可靠性和稳定性要求。     

基于共享内存的数据库应用方案的开发

提出了一种基于共享内存的数据库应用方案，阐述了整体方案的工作机理和实现过程，并在UNIX平台上利用C语言设计了服务器端的程序，该方案基于FreeBSD系统平台，采用了客户／服务器的通信方式，在Web服务器和后置服务器之间加入了前置服务器的配置，在前置服务器上利用共享内存完成进程间通信，提高了客户数据的响应速度、所有的服务器间的通信均加入自定义的协议头，提高了安全性，方案性能优越，成本较低，速度快。     

生产者/消费者问题的分析和实现

本文作者介绍了计算机系统中常见的通信问题（生产者／？肖费者问题）的一般船决方法，提出了在WINDOW平台下通过动态链接库（DLL）。实现多个生产者进程（或线程）与多个消费者进程（或线程）共享缓冲区的解决办法，使生产者进程（或线程）和消费者进程（或线程）可以同时共享该缓冲区进行数据存取。采用该方法，可以提高参与通信进程的数据交换速度，从而达到提高系统效率目的。     

进程同步与互斥中信号量机制的使用

讨论了使用信号量机制实现进程间同步与互斥的几个问题．     

对称多处理SMP中进程间通讯对操作系统的要求

分析了支持对称多处理(SMP)的Linux操作系统对共享内存机制、共享存储和消息传递两种并发程序设计模型的实现,以两种代表机制Omni OpenMP和MPICH为对象,以及SystemV IPC下的共享存储空间实现,介绍并分析了Linux对SMP中进程间通讯的支持与实现,并从中推出了SMP中进程间通讯对支持SMP的操作系统的要求,为理解和设计SMP操作系统提供了实例和思路．     

单机内进程间三种通信方法效率的比较

对单机内两进程间通信的三种方法，传输字节的量与传输方法的效率之间的关系，量选择最快的传输方法。即管道，共享内存和套接字，进行测试比较，找出设计一个字节分段方案，使得可以根据传输字节的量选择最快的传输方法。     

信号量机制在P-V操作中的应用

详细介绍和分析信号量机制的实现,利用PV操作实现进程的互斥与同步,通过两个实例的进一步分析,求得类似问题的求解规律。     

动态共享内存缓冲池技术

针对传统的共享内存区管理方式存在的内存资源浪费、使用效率低等问题,提出了一种可滑动的动态共享内存缓冲池技术来实现线程间的大批量数据通讯,即为所有线程申请一整块空间作为存放数据的缓冲池,建立一定数量的单向指针链表,每个指针链表代表一个数据缓冲区,管理内存时,可按需要动态地增减每个指针链表的节点数,使每个数据缓冲区占用的内存按需滑动,理论分析与测试结果表明,该技术提高了整个内存缓冲区的利用率和数据传递的效率。     

用共享内存实现组态软件的数据存储

针对工控组态软件在数据存储效率低的缺点,提出了一种基于共享内存的方式实现数据存储的新方法,提高组态软件的数据存储效率。并以组态王6.5(电力版)软件为例,给出了实现的原理。     

广播式共享存储器──一种新的多计算机系统通讯结构

提出一种用于多机系统节．点机间通讯的新结构──广播式共享存储器．每个节点机都有一个双口ＳＲＡＭ，Ａ口供本节点机“只读”，Ｂ口均连到公共“广播写”总线，供争到总线使用权的节点机广播写数，实现数据通讯．这种多机系统既具有共享存储器便于并行编程的优点，又能显著降低访问共享存储器发生冲突的概率，具有很好的性能价格比。本文所提出的通讯方案已用于由８个ｉ８６０微处理器组成的多机系统中（峰值速度达６４０ＭＦＬＯＰＳ）实验的结果表明，这种方案可使节点机间的通讯速率得到大幅度提高。     

几种改进分布式共享存储器系统性能的算法

分布式共享存储器 (DSM)系统结合了共享存储器并行计算机编程容易和消息传递多计算机的可扩展性。在此介绍了 DSM系统中的检查点与卷回恢复算法、共享粒度的动态适应算法 ,以及各种算法的原理和算法对 DSM系统性能的影响。     

共享内存在Java中的实现和应用

阐述了共享内存的优点及其在应用程序开发中的意义，详细介绍了共享内存在Java中的实现方法及在永久对象配置和查询共享数据等方面的应用。     

多单片机系统中的存储器共享技术及其应用

提出了一种由硬件逻辑来实现多单片机共享存储器的方法．该方法成本低,可靠性高,通讯速度快,已成功地应用于确定飞机导向的数据处理系统中．     

片上异构多核DSP同步与通信的实现

设计了一个硬件信号量模块,可实现互斥和栅障等同步功能。与使用处理器原子操作指令相比,该方法具有指令数目少、执行效率高的优点。为提高存储器使用效率,基于便笺式存储器的结构特点,设计了具有绝对地址映射和虚拟地址映射两种寻址模式的共享程序存储器以支持指令存储空间复用。FPGA实验结果证明,该设计与传统的采用L2缓存方式相比,可以将多核处理器系统的程序性能提高14.7%。     

一种共享存储器的FPGA配置电路设计

针对目前FPGA的USB数据下载电缆无AS配置模式和成本高的现状,根据IEEE1149.1标准,USB协议以及JTAG边界扫描原理,设计并制作了一种在QuartusⅡ环境下使用的成本较低的USB数据下载电缆.以CycloneⅢ系列的EP3C16M164作为目标器件,详细阐述了如何采用USB接口芯片,CPLD和Altera的FPGA产品专用AS配置器件设计共享存储器的配置电路,同时结合软件QuartusⅡ和FTDI公司的D2XX介绍了配置目标芯片FPGA的使用流程.经过软硬件联调的测试结果表明:可通过AS模式和JTAG模式两种配置模式配置FPGA,达到使用一块AS配置芯片可配制多块FPGA的效果.较普通USB Blaster的改进之处在于精简了AS配置芯片的数量,成本和灵活性都有很大的优势.     

基于DVB-S2标准低密度奇偶校验码译码器设计

为解决DVB—s2标准下码长较长,译码器资源消耗较高,但速率要求较高的问题,研究了DVB-S2标准LDPC（LowDensityParityCheckCode）码译码器的硬件结构。利用校验矩阵周期特性,以16200bit码长和0．6码率为例,设计了基于共享内存和后验概率累加储存的译码器结构。实验表明,该设计的LDPC码译码器共消耗24004个逻辑单元,6437个寄存器和448594bit的RAM,吞吐率达到289Mbit／s,不仅吞吐量大,而且寄存器和内存资源的消耗也小。     

高性能行任务散列法GPU一般稀疏矩阵-矩阵乘法

针对一般稀疏矩阵-矩阵乘法（SpGEMM）的性能问题,提出了一种基于任务分类和低延迟散列表的图形处理器上的加速SpGEMM算法RBSPARSE.该算法由一种低成本子任务复杂度预分析方法和一种低延迟共享内存上的散列表的方法组成,以达到最大效率.通过解决负载均衡和内存延迟问题,RBSPARSE可以显著减少计算的总时间.比较了RBSparse和BHSparse,前者是最快的SpGEMM算法,结果表明RBSparse的性能是BHSparse的平均3.1倍,在最佳情况下可达到14.49倍.