虚拟化存储技术的I/O调度研究

虚拟存储是存储技术发展的重要方向,它屏蔽了大量异构设备的差异性,向用户提供简单的逻辑存储访问接口。通过虚拟层的I/O调度,应用程序对虚拟存储空间的I/O请求被转化为对物理存储设备操作的I/O命令。介绍了虚拟化存储技术的I/O调度的三个层次：主机级、设备级和网络级,分析了中间驱动层虚拟存储I/O调度机制和适配器驱动层虚拟存储I/O调度机制,最后探讨了虚拟存储I/O调度的智能化和并行化。     

XEN虚拟机系统直接I/O访问机制的研究与实现

分析了典型虚拟机的I/O架构,给出一种利用设备模组实现客户操作系统直接I/O访问的方法.在开源虚拟机XEN的基础上实现了PCI设备的直接访问,并介绍了I/O资源的获取和转化等关键问题.     

冗余SCSI路径驱动程序的设计与实现

研究在Unix系统和NT系统中RDP设备驱动程序的设计原理和实现方法.采用了分层结构设计RDP驱动程序,将RDP置于磁盘驱动程序层次之上,避免了直接操作具体的硬件设备.通过对磁盘I/O请求的挂接和处理,实现故障切换和负载均衡.在路径发生故障时由RDP驱动程序将I/O切换到其他路径,以提高系统的可用性.实现了3种算法,通过将I/O负载均衡分布在各SCSI路径,以增加系统I/O处理能力.     

计算机I/O接口技术教学中的实验环节

介绍了计算机I/O接口技术实验设备，阐述了计算机I/O接口电路芯片及其与微处理器和外部设备的连接，探讨了有关的基本实验。     

光纤通道的高速低延迟RDMA协议研究

提出了一种FC-AE-RDMA(光纤通道-航空电子环境-远程直接内存访问)协议的实现方法,采用内存区域作为目标端设备以缩短I/O访问路径,同时取消写操作中的流量控制信息单元以减少延迟时间.根据FC-AE-RDMA协议所描述的特征,为采用现场可编程门阵列实现的定制光纤通道控制硬件设计了支持RDMA传输的发起端和目标端驱动程序,并进行了光纤通道RDMA和FCP I/O访问的对比测试.测试结果显示:光纤通道RDMA比FCP具有更短的延迟,当执行最小的I/O请求(512byte)时,光纤通道RDMA的I/O读请求延迟时间为FCP I/O读请求延迟时间的49%;光纤通道RDMA的I/O写请求延迟时间为FCP I/O读请求延迟时间的29%,其中取消流量控制信息单元令使得请求延迟时间减少22%.     

一种用于透明计算的多媒体I/O 访问控制方法

针对实时媒体类I/O访问是透明计算系统性能瓶颈的问题,提出了一种用于透明计算的多媒体I/O访问控制方法CAVIO(Classification and Aggregation-based Vir-tual I/O mechanism).CAVIO通过对混杂类型I/O进行分类进而优先处理多媒体I/O,通过聚合小I/O减少I/O的平均路径长度和跨网络处理开销,通过并发处理网络传送提高虚拟磁盘I/O的吞吐率.实验表明,该方法对透明计算系统的多媒体I/O处理性能有显著提高.     

基于Openfiler构建NAS与SAN的整合存储研究

在存储系统的应用中,既有文件I/O服务的需求,也有数据块I/O的需求,以往需要分别构建NAS与SAN来满足,增加了成本和管理的麻烦。基于Openfiler的统一网络存储系统实现了NAS与SAN的融合,同时提供文件I/O和数据块I/O服务。     

三菱CC-LINK系统中主站和远程I/O站之间的通讯

本设计的内容是三菱CC-LINK系统中主站和远程I/O站之间的通讯,主要用到了三菱PLC中的A2USHCPU-S1（CPU模块）、A1SJ61BT11（CC-LINK模块）和A1SX42（输入模块）、A1SY41（输出模块）等。通过安装在PCCPU底板上的主站单元（CC-LINK模块）和安装在现场设备的远程I/O站单元（CC-LINK模块）、I/O模块,可完成简单的、高速的通讯;并可节省大量的电缆、还极大地提高缚线效率。     

并行文件系统客户端缓存对系统I/O性能的影响

对浪潮天梭并行文件系统(LCTS-PFS)客户端缓存性能进行了测试,提出了多客户端访问、带客户端缓存的并行文件系统排队模型.分析了不同缓存命中率、不同缓存空间大小和不同文件长度情况下,客户端缓存对I/O响应时间的影响.分析结果表明:I/O响应时间随缓存命中率提高而减少且在有/无缓存情况下的I/O响应时间曲线存在唯一交点,在此交点之前无缓存情况下I/O响应时间小于有缓存情况,而交点之后结果相反;缓存命中率不发生变化时,缓存空间越大I/O响应时间越长;相比无缓存情况下I/O响应时间,若客户端请求生成率固定,则访问文件越大,缓存对I/O响应时间提升越少;若请求生成率发生变化,则相同缓存命中率情况下,访问的文件越大缓存对I/O响应时间提升越多.性能测试和理论分析一致.     

基于I/O受限进程识别的虚拟处理器调度机制

针对多核平台的虚拟化环境中客户机与虚拟机管理器(virtual machine monitor,VMM)之间语义缝隙造成客户机I/O性能下降的问题,提出了一种基于I/O受限进程识别的虚拟处理器(virtual CPU,vCPU)调度机制。该机制在客户机内部利用推断技术识别I/O受限进程,通过客户机与VMM的协作实现I/O事件与I/O受限进程的关联,利用保证客户机之间公平性的虚拟对称多核处理器(virtual symmetric multi-core processor,vSMP)Internal调度算法,优先调度与I/O事件关联的I/O受限进程所在的vCPU来桥接客户机与VMM之间的语义缝隙,提高拥有vSMP的客户机中I/O负载性能。测试结果表明,相比于KVM虚拟化环境的CFS调度机制,该机制可以在保证客户机CPU公平性的前提下,有效提升运行混合负载的vSMP客户机中I/O负载性能,同时只增加较小的客户机额外开销,可以应用在负载多样性和不可预测性的虚拟桌面和云计算环境中。     

任意多边形图形裁剪

本文首先讨论了凸多边形对图形的外裁剪和内裁剪,在此基础上研究了任意多边形对图形的裁剪问题,通过编程应用,效果良好。     

二级属性文法的设计

本文给出一个将文法 G 划分为二级文法的算法,并讨论二种构造二级属性文法的方法,这是二级属性计算器乃至整个编译程序自动生成的基础.     

嵌入式装置USB接口程序的设计

提出了一种简化嵌入式通用串行总线USB（Universal Serial Bus）接口应用程序设计的方法,其要点是在汇编编译器里增加处理“头文件”、“宏”和“代码生成器”的功能;以基于ET44M210微控制器的带USB接口的模拟信号采集器为应用实例,说明这一方法的优点和可行性.     

OMG IDL编译器的优化

介绍了接口定义语言 (IDL) ,描述了IDL编译器在基于CORBA系统开发中所处的地位和意义之后 ,重点介绍了IDL编译器的基本构造方法 ,进而提出OMGIDL编译器的一种优化设想 .     

基于ORC的OpenMP编译器设计与实现

该文提出了一种OpenMP翻译技术,旨在提高OpenMP编译系统的性能,并在这种技术基础上构造了一个完整的基于ORC的OpenMP编译系统。系统采用了下面的主要技术来提高性能:1)系统集成在后端的优化编译器中,具有更多的优化机会,并可以采用更为精细的开销模型;2)提出了一种基于指导语句全局嵌套类型的OpenMP翻译技术,可以有效地减少翻译代码的长度,并减少运行时开销。这个OpenMP系统从设计开始,就是为了提供一个合适的编译技术研究平台,具有更好的可控制性、可调试性和丰富的工具支持。     

编译程序自动生成系统HMCGS的理论基础——范式有序属性转换文法NOATG

本文提出了两种新的程序语言语义描述方法,属性转换文法ATG和范式有序属性转换文法NOATG。本文首先定义了ATG并讨论了其性质,然后在ATG基础上进一步提出了NOATG。指出与ATG相比,以NOATG为基础模型构造的编译程序生成系统能构造出能力相同,但时间和空间效率较高、结构更简单的编译程序。本文还围绕着基于ATG和NOATG的编译程序生成系统的有关问题展开了讨论。     

编译程序自动生成系统HMCGS的设计与实现

本文介绍一个基于范式有序属性转换文法NOATG的编译程序自动生成系统HMCGS。NOATG源于属性文法,可被用于描述程序语言的形式语义、编译程序的自动生成等领域。属性描述语言ADL是专为HMCGS系统设计的输入语言。HMCGS系统接受一个ADL语言程序,生成一个相应的目标编译程序。本文还简要介绍了HMCGS系统与目标编译程序的系统结构。     

层次化网络策略管理关键技术的研究与实现

提出了层次化的网络策略管理模型，其特点是引入了多级策略决策点(PDP)，在策略执行点(PEP)中引入本地PDP和缓存，PDP中也引入缓存，扩展了IETF策略管理框架．实现了将高层策略规范转换为各种运行期描述的策略编译器及其后端．将策略作为运行期对象实现，可以在域服务中方便地访问策略对象并将其自动分发到执行组件，减轻了PDP的负担，提高了被管设备的智能和网络管理的自动化程度，提高了系统的可扩展性和健壮性。     

编译原理多媒体辅助教学软件的设计与实现

设计开发了编译原理多媒体CAI课件PCMCAI(Principle of Compile Multimedia CAI)。PCMCAI采用多媒体技术、程序组装技术和软件自动生成技术设计，在把抽象的概念和算法生动形象地演示的同时，提供了编译程序各个阶段(词法分析，语法分析，语义分析，中间代码生成和优化，目标代码生成)的自动生成及把各个部分组装成完整的编译程序的功能。该系统在教学过程中作为一种辅助教学手段，不仅方便教师在上课时使用该课件来演示部分关键算法和难点，提高了教学效果，而且也使学生从实践中进一步理解基本原理和实现算法，提高了大型软件开发能力。     

COC++ 编译器面向对象技术的实现

ＣＯＣ＋＋编译器的功能是将Ｃ＋＋源程序转换为等价的Ｃ程序。ＣＯＣ＋＋编译器不是使用传统的构造方法而是采用面向对象的设计技术，将相应成分如符号表，语法分析等模块封装为类，并以Ｃ＋＋语言实现。符号表类封装符号表及其建立、登录、查找等操作。基于Ｃ＋＋的作用域规则，ＣＯＣ＋＋编译器为每个作用域中的符号建立一个符合表，利用指针链指明嵌套关系和继承关系。语法分析的模块设计为一个抽象类，定义所有语法成分类的公共特性和公共接口。实际的分析工作和语义处理工作通过Ｃ＋＋语言的多态机制由相应的派生类各自的成员函数实现。这样类化的编译结构不会因为增加某些语言成分而做很大的改动。阐述了面向对象的技术用于编译系统的设计和开发的特点。