一种面向非对称多核处理器的虚拟机集成调度算法

在计算机体系结构领域,非对称多核处理器将成为未来的主流.对于非对称多核处理器上的虚拟处理器调度问题,现有研究缺乏理论分析,且没有考虑虚拟处理器的同步特性.针对该问题,文中首先建立非线性规划模型,分析得出全面考虑虚拟处理器同步特性、核心非对称性以及核心负载的调度原则.然后,基于调度原则提出一个集成调度算法,该算法定义了效用因子、比例系数、比例资源的概念,结合虚拟处理器的同步特性和核心的非对称性对资源和负载进行全面度量;同时通过运行队列分解降低调度开销.提出的算法是第一个在非对称多核处理器上利用虚拟处理器同步特性的调度算法.实际平台上的实验表明:该算法实现了公平调度,并且性能比其他同类算法提高19%~48%.     

一种面向非对称多核处理器的综合性调度算法

在非对称多核处理器上进行任务调度时,现有的操作系统调度器没有考虑其非对称性.针对单一指令集非对称多核处理器上的操作系统调度问题,首先建立线性规划模型,分析各种因素,得出行为匹配、减少迁移和负载均衡的调度原则.然后,基于调度原则提出一种综合性调度算法.该算法包括两个部分:1) 集成负载表征,提出集成行为的概念,全面衡量任务的整体性和阶段性行为;2) 基于集成行为的调度算法,有效开发非对称多核处理器的特性,能够保证各核心负载均衡,同时可以避免不必要的任务迁移.另外,该算法通过参数调整机制实现了算法的通用性.该算法是一种综合处理任务的整体性和阶段性行为,并具备通用性的调度算法.实际平台上的实验结果表明,该算法可通用于多种环境,且性能比其他对应算法提高6%～22%.     

基于云平台的高并发WebGIS服务

随着Internet技术的发展,传统的WebGIS服务器在面对大用户群高并发访问时会出现服务延迟甚至拒绝服务的现象.针对该问题,本文提出了一种基于云平台的应对高并发的WebGIS服务器架构.架构使用云平台为WebGIS服务器提供弹性计算和存储资源,并从负载均衡、缓存设计、数据库集群三方面缓解高并发瓶颈.选择开源服务器端软件GeoServer作为WebGIS应用实验部署.实验数据表明使用缓存机制明显降低了WebGIS服务响应时间.与单物理服务器相比,云平台WebGIS服务器集群架构能够有效处理高并发请求,且随着集群规模扩展,云平台WebGIS系统能够获得良好的加速比.     

如何优化多核处理器环境下的信号处理性能

要想充分利用并行工作的处理器的威力,软件必须能够处理并发性问题。本文介绍如何通过LabVIEW图形化开发平台有效优化多核处理器环境下的信号处理性能。     

一种基于多核环境的海量数据快速读取方法

随着多核计算机的发展,多核PC机已经可以完成许多大规模计算任务,然而面对海量数据的处理,存储器与辅助存储器内的数据读取往往会成为提高应用程序运行速度的瓶颈,从而不能很好运用多核系统带来的优越硬件性能.基于多核环境的海量数据快速提取方法,以内存映射文件方法为基础并运用基于视图映射粒度的划分方式和动态与静态结合的负载均衡策...     

多核多线程环境下的程序并行优化方法

受到功耗和温度的限制,传统的单核处理器性能难以提升,多核计算成为新的处理器模式。然而现有的多线程程序设计是以单核处理器为基础发展而来,无法高效利用多个处理核心来提升性能。以OpenMP为基础,对程序进行多线程优化,以实现多核处理器上多线程的并行,并通过经典的N皇后问题案例进行验证。     

一种自适应的网络代理集群负载均衡策略

现有动态负载均衡策略难以有效应用于任务资源需求特征动态多变、资源需求信息难以准确获取的网络代理集群中,为解决该问题,提出一种适用于网络代理集群的自适应负载均衡策略。该策略的负载模型可以随任务资源需求特征的变化自适应地调整,能够更准确地表征系统的负载状态和节点问的负载差异。实验结果表明,使用该自适应负载均衡策略的网络代理集群的平均响应时间比其他负载均衡策略低15％～20％。     

一种自适应的网络代理集群负载均衡策略

现有动态负载均衡策略难以有效应用于任务资源需求特征动态多变、资源需求信息难以准确获取的网络代理集群中,为解决该问题,提出一种适用于网络代理集群的自适应负载均衡策略。该策略的负载模型可以随任务资源需求特征的变化自适应地调整,能够更准确地表征系统的负载状态和节点间的负载差异。实验结果表明,使用该自适应负载均衡策略的网络代理集群的平均响应时间比其他负载均衡策略低15%~20%。     

一种面向汇聚网络处理器模型的负载均衡算法

本文提出一种由多个网络处理器组成的汇聚网络处理器转发子系统路由器结构模型,并设计了算法DIHDA对多网络处理器的负载进行均衡分配。实验结果表明,该算法能够在保持负载均衡的同时获得较好的报文保序效果,综合性能优于目前已有的同类算法。     

多核环境下的图像分割并行算法研究

对多核环境下的图像分割并行算法进行研究,在基于正交小波分解的多分辨率图像锥中引入模糊C-均值(FCM)算法,采用OpenMP语言设计P-FCM多核并行模型,并给出该模型的算法实现步骤。在对初始图像数据预处理时,采用矩形块数据分割法进行图像分块,将分块后的子图像数据作为并行运算时的输入数据由主线程分给不同的处理器。实验结果表明,在处理较大图像时,该算法效率较高。     

基于COM＋的分布式WebGIS架构及实现方法

具有分布式计算能力是新一代WebGIS平台的主要特征，为了使人们对分布式WebGIS有一个概略了解，首先提出了基于COM 的分布式WebGIS(DWebGIS)的组织策略及实现方法；然后对DWebGIS的架构及COM 的地图服务引擎进行了分析，并讨论了DWebGIS系统中的分布式设计和处理方法；接着详细论述了服务器集群网络负载平衡、无状态对象隐藏标识、及时激活(JIT)和对象缓冲池等DWebGIS系统的关键处理技术，此外，还对基于地图图像的客户／服务器对象操作方法、地图文件命名“三因子法”及系统的“请求／响应”机理进行了较深入的阐述；最后通过在浙江省数字流域治理规划管理系统的应用实例，验证了基于COM 的DWebGIS系统设计的正确性和可行性。     

基于模型树的多核设计空间探索技术

处理器设计面临的重要挑战是如何在庞大的设计空间中高效地找到满足约束的设计结构,而预测模型方法是探索复杂设计空间的重要方法.为了提高预测模型的实用性,提出一种基于模型树的多核设计空间探索技术.首先对整个设计空间中部分设计结构进行采样模拟,然后通过模型树算法构建设计参数与处理器响应之间的预测模型,最后通过该模型预测出其他设计结构的响应以找到满足约束的最优设计.实验结果表明,与现有的基于支持向量机和人工神经网络的预测模型技术相比,针对性能预测,采用文中技术能够提高74.87%和38.87%的准确度;针对能耗预测,能够提高2.66%和16.82%的准确度.     

基于多核的网络扫描技术研究

主机扫描在网络安全中具有重要意义。通过对网络的扫描,网络管理员可以了解网络的安全配置和运行的服务,发现并处理安全漏洞,评估网络风险等级。由于网络中的主机数量、安全漏洞及攻击方法大幅的增加,要求网络管理员能快速地掌握网络与主机的情况,迅速做出反应。由于传统扫描软件受限于当时的硬件条件,其自身设计存在一定的局限性,无法满足现代高速网络主机扫描的需求,因此我们改进了网络扫描软件NMAP,提出了基于多核的NMAP并行扫描方案。此方案引进多核CPU——Tile64处理器,利用其强大的并行处理能力及多网口的优势,提高网络扫描的速度,强化网络扫描的功能。方案中并行执行是核心,负载平衡是并行提速的关键。在提高扫描速度的同时,增强扫描策略配置的灵活性,优化扫描的方式。     

多核多线程下java设计模式性能提升

现代大型系统中多核多线程下的应用越来越多,java语言发展至今对于并行机制有了很大改善,架构中的设计模式从性能的角度也在发生着变化,文章着重介绍几个典型设计模式进行探讨,以便在系统重构或开发中得到性能改进。以及JDK在设计模式上改进的期待。     

基于多核处理器的无锁零拷贝数据包转发框架

为突破高速软件路由器转发路径中存储访问方面的性能瓶颈,分析PacketShader和Netmap2个软件路由器的转发结构和存在的问题,设计一个基于多核处理器的零拷贝包转发框架MapRouter。采用零拷贝技术去除包转发路径中的包拷贝,并借助并发无锁队列设计一个适合多端口间数据包零拷贝转发的包缓冲区管理方案。将高度优化的包I／O驱动、包缓冲区回收机制、无锁队列实现等一系列优化措施相结合,以提高转发速度。实验结果表明,对于不包括IP路由表查找的最小转发,MapRouter在模拟的两端VI路由器上可以达到i0Gb／s的转发速度,与PacketShader和Netmap相比,其转发速度更高、CPU利用率更低。     

基于Docker Swarm集群的调度策略优化算法

Swarm是一种对集群中Docker镜像和容器进行管理的工具,其在计算节点权值时可能会得到若干个相同权值的节点.现有的Swarm调度策略只是将这些节点随机分配,由于相同权值节点的资源负载情况并不相同,所以将会造成节点负载不均衡.针对上述问题,本文提出一种动态调度算法对Swarm调度策略进行优化.通过实验,证明增加动态调度算法能够使集群中节点负载更加均衡,同时提高集群的整体资源利用率.     

多核DSP软件调试环境研究与设计

针对武器装备嵌入式系统向自主化、智能化、小型化、低功耗快速发展的趋势,介绍了装备研制对自主多核处理器及其软件调试环境的迫切需求,分析了嵌入式系统远程调试的基本原理和特点、JTAG标准和边界扫描技术。以自主同构8核数字信号处理器为目标平台,基于目标平台JTAG控制器之间的菊花链连接方式,提出了面向该目标平台的软件调试环境设计方案,讨论了USB接口仿真器软硬件设计和多线程调试代理软件设计等关键技术。实现的软件调试环境能够在调试主机上对目标平台进行指令级和源码级交叉调试,解决了目标平台缺乏配套软件调试手段的实际问题,为目标平台在武器装备上的推广应用提供了有力支撑,对其他面向多核处理器的调试环境设计具有参考价值。     

企业应用软件开发环境设计

为了向企业应用的开发人员屏蔽系统底层的工作细节,开发环境利用ODBC技术为系统提供了数据库接口,根据TCP/IP协议规范开发了系统的网络传输接口;利用多线程同步处理和动态负载平衡技术,实现了基于C/S结构的企业应用运行机制和工作流程.开发者只需实现企业应用功能,无需考虑网络间数据传输和服务器间负载平衡等复杂的问题.从而提高了开发速度,减少了开发周期,节省了开发成本.