基于转移指令特性的动态翻译算法

摘要： 针对传统方法统一转译转移指令导致翻译器效率较低的问题,基于转移目标地址在函数内外的不同特征,提出了直接映射和指令类型转译策略组合的动态翻译方法.对函数内转移指令,直接采用目标架构中对应的分支指令进行映射,通过转移前后指令翻译码的无缝链接,高效转译了条件分支指令,且无需生成源寄存器到内存同步指令;对函数间转移指令,区别对待函数转移和其他转移指令,通过将源程序函数转移指令属性继承给翻译码以提高目标机转移预测器准确率.基于EEMBC(Embedded Microprocessor Benchmark Consortium)测试基准的实验表明,该方法使转移指令翻译码执行指令数平均减少58.9%,转移预测器命中率平均提高80.7%,翻译器整体性能提高12.3%.     

数字信号处理器代码生成的地址分配自适应遗传算法

为了高质量地生成对数字信号处理器自增/减间接寻址模式的目标代码,提出了地址分配自适应遗传算法.该算法的核心思想为:对地址分配方案进行二进制编码,适应度函数通过地址寄存器变化轨迹的非邻接标记之和的倒数来计算,再通过自适应策略对适应度高的个体以较低概率进行顺序交叉和交换变异操作,使良好基因得以保护进入下一代,并对适应度低的个体赋予较高概率,使较差基因被淘汰掉,从而能实现逃离局部最优并能快速收敛.通过对大量随机变量访问序列进行仿真试验,结果表明该算法运行效率较高,地址计算指令代价比Liao的算法和Leupers的算法分别减少11%和8%.     

一种数据库访问代码自动生成方法

使用ORM框架访问数据库效率较低,对执行效率有要求的项目一般采用纯手工编写数据库访问代码,但纯手工编写重复的数据库访问代码需要耗费大量时间.文章提出一种数据库访问代码自动生成方法,指出了自动生成代码需要解决的三个关键问题,并以SQL Server数据库为例,描述了生成C#代码的过程.使用数据库访问代码自动生成方法,生成的代码规范、易于维护,节省了程序员编码时间,提高了开发效率.     

基于通用生成函数的结构可靠性优化

为提高传统可靠性分析算法求解工程问题的计算效率,将可靠性优化中的双循环法与通用生成函数相结合,建立优化的数学模型进行可靠性分析,并通过k-means聚类和同类项合并缩减计算成本,提高效率.计算结果表明:当优化模型的极限功能函数为线性方程或非线性方程时,通用生成函数的误差分别为6.1%和10%,与一次二阶矩法和二次二阶矩法相比,其在精确度上的优势随着极限功能函数的非线性程度增加而更突出,计算效率明显高于蒙特卡罗法.在随机变量增加且不服从正态分布的工程实例中,基于通用生成函数的可靠性优化方法也比传统的可靠性优化方法精度高、效率快、普适性强.     

游戏引擎中场景接口的设计与实现

通过注册成员函数和成员变量地址的方法设计一个游戏引擎场景接口,以便提高游戏开发者们的开发效率和游戏引擎的高隐藏性和游戏引擎的可拓展性。首先通过UML构建了该接口的总体设计方案,然后逐一介绍了接口中各类的实观方法以及设计该接口的一些特殊技巧。     

曲线引擎设计

曲线在实时3D引擎中的作用主要是帮助描绘空间物体的运动轨迹和一些飞行模拟游戏中的飞行路径.同时,曲线也是构建曲面的基础,通常在给定一根空间曲线的情形下,我们就能够根据该曲线来描绘出一个曲面.因此,曲线实际上在幕后为许多基础应用提供支持.该文主要从引擎设计的角度出发,通过研究已有的各种曲线生成算法,并结合面向对象的编程思想和技术,设计出了一套可快速生成空间Bezier曲线、B-Spline曲线和细分曲线的曲线引擎.此引擎(包括曲线编辑器)的代码共5300多行,具有访问接口统一、简单、执行效率较高等特点,能够满足大多数实时3D引擎对效率的要求.     

基于Bank地址的IABA冲突分析及优化

为了降低物联网应用中用于关键事务控制的硬实时任务的最坏情况响应时间（WCRT）,提出了一个基于任务地址分布的bank冲突优化框架.该框架从以下两个方面改善硬实时任务的WCRT:借助任务访问缓存地址因素约束bank冲突条件,并借此收敛任务的最差情况执行时间（WCET）;基于任务访问缓存的地址分布特征优化地址映射降低冲突延迟时间.实验结果表明,所提方法分别可提升平均18.15%的冲突延迟估值以及减少大约20%的冲突延迟时间.      

二维电大尺寸目标电磁散射特性的特征基函数法分析

特征基函数法是近几年提出的一种求解电磁散射问题的有效方法,该方法基于分块和高层基函数的概念,通过对子域大小的选择来控制生成矩阵的维数,是一种新颖的矩阵降阶方法.应用特征基函数并结合区域分解法对二维电大尺寸导体柱和介质柱的雷达散射截面进行了计算,且通过扩展子域边界的办法来消除直接划分子域所带来的电流不连续性问题.结果与传统矩量法的计算结果吻合良好,而计算效率得到较大的提高.     

采用哈希算法改进IP地址查找的研究

分析了几种常见的IP地址查找的方法,详细介绍了一种采用特定哈希算法技术来尽量缩减IP转发表的大小的方法。通过完美哈希算式,将IP地址生成为哈希表,采用这种方法能够有效地减少查找时的内存访问次数。构造一个8-8-8-8路由表的数据结构,并采用哈希算法来改进IP地址查找。结果表明用此方法来访问大型路由表要比其他目前常见方法所需的内存少。     

一种基于局部密度的k-means算法

针对k-means算法必须事先指定初始聚类数k,并且对初始聚类中心点比较敏感,聚类准则函数对求解的最优聚类数评价不理想,提出一种基于局部密度的启发式生成初始聚类中心方法,在此基础上设计一种准则函数自动生成聚类数目,改进了传统k-means算法.实验表明改进的算法比传统k-means算法提高了聚类效率.     

片上多核中一种共享感知的数据主动推送Cache技术

针对片上多核处理器的二级Cache访问延时持续增加以及并行程序在运行时线程间执行速率差异大的问题,提出了一种基于共享感知的数据主动推送Cache技术(SAAPC).SAAPC技术充分考虑并行程序的系统性能由速度最慢的线程所决定这一重要特性,根据并行线程间读数据共享程度高以及共享读数据访问局部性好的特征,采用基于指令的方法来预测共享读数据流,在后行线程需要共享数据之前将其主动推送至该线程的一级Cache中去,从而减少较慢线程的数据访问延时,提高执行速率,降低较慢线程与先行线程间执行速率的差异.SAAPC技术避免了预取技术所带来的额外片外带宽增加的缺点.使用SESC模拟器对来自于SPLASH2测试程序集的5个存储敏感型并行程序进行了测试仿真,结果表明,与传统的共享Cache相比,使用SAAPC技术减少了并行线程间执行速率的差异,系统的每周期指令数平均提高了7%,最高达到13.1%.     

基于最频繁项提取和候选集剪枝的THIMFUP算法

针对FBCM(基于矩阵压缩FUP(fast update algorithm))算法在项集挖掘过程中存在频繁扫描原频繁项集库, 并生成大量候选集的问题, 提出一种通过提取数据库中最频繁项的方法, 以降低对原频繁项集库的扫描次数； 并通过候选集剪枝思想, 减少算法整体运行过程中的候选集生成, 以提高频繁项集的挖掘速度. 实验结果表明, 在相同实验条件下, 该算法的效率比FBCM算法效率提高15%以上, 最高达60%.     

谐波合成法模拟随机风场的优化算法

为解决传统谐波合成法模拟多变量随机脉动风场效率低下的问题,首先将互谱密度函数矩阵分块,然后采用递归优化算法进行矩阵的Cholesky分解,同时引入矩阵乘法算法来代替传统算法的叠加过程,从而减少了互谱密度矩阵中元素生成的数量,加快了矩阵分解和脉动风场合成的速度.工程实例表明,上述优化算法可有效减少整个模拟过程的计算时间,提高模拟效率.     

生成可用周期序列的直接法

提出一种生成可用周期序列的直接方法,采用此法,只要根据一个可用周期序列中元素的位置即可直接生成多个相同周期的可用序列及相应的位置组合,或根据二、三个短周期可用序列即可生成数十个长周期的可用序列,此法对长周期序列尤为适用,效率比以往的方法可提高数十倍。     

动态服务流程模型混合分割方法及应用

为统一跨组织之间的服务流程定制问题,提出了基于高级Petri网的动态服务流程模型混合分割方法,将一个全局的BPEL模型分割为若干个完备的执行分片,根据组织的不同,分别放置在多个BPEL引擎上协同执行,在此基础上进行了模型混合分割的正确性验证.通过示例验证了BPEL流程模型混合分割执行的可行性,最后结合示例给出了支持模型混合分割的原型系统.仿真结果表明:动态服务流程模型混合分割方法支持下的多个BPEL引擎分布式执行比集中式BPEL引擎的集中编制有明显的优势,从而提高了服务流程引擎的吞吐率,也减少了服务响应时间的花费.     

利用ashx文件生成Web页面上的验证码

现在Web页面的注册过程都少不了验证码,本文通过实例介绍利用ashx文档生成验证码,然后显示在Web页面上。根据微软的文档,使用＊.ashx文档比＊.aspx文档性能高,因为它减少了控件树的生成,从而提高了系统执行效率。     

服务组合中基于执行性能评价模型的人工任务调度方法

针对服务组合中人工任务的执行问题,给出了一个支持人工任务的组合服务执行引擎.该执行引擎将人工任务作为BPEL中的一个活动,并通过人工服务容器实现人工服务资源对人工任务的执行,能够保证人工服务资源与业务流程间的松散耦合.同时,针对人工任务的执行效率保证问题,建立了包括执行效率、负载均衡以及可靠性等性能指标的人工服务资源执行性能评价模型,以客观地反映人工服务资源任务执行的实际效果.在该模型的基础上,给出了人工任务调度问题的目标函数,并提出了基于执行性能评价模型的人工任务调度算法.实验结果验证了所提出的人工任务调度方法的有效性.     

融合构型查找表与邻接查找子表的改进MC方法

针对医学图像三维可视化中移动立方体面绘制算法（marching cubes,MC）执行速度慢、效率不高的问题,提出了融合构型查找表与邻接查找子表的改进MC方法。该方法通过显性构建邻接查找子表约束体元搜索路径,使面绘制时只处理有效体元,根据邻接查找子表特点设计堆栈结构实现搜索算法,不仅提高了算法访问效率,而且减少了临时存储空间。在可视化工具包(VTK）下用改进MC方法对人体脚、胸腔、头部的CT数据集进行三维重建实验,结果表明在不损失重建质量的前提下,重建过程中遍历立方体数目缩短95%左右,重建时间缩短20%左右,提高了MC方法的执行速度和重建效率。     

数据挖掘中关联规则算法的研究及应用

针对Apriori和AprioriTid算法中存在的项集生成瓶颈问题,提出了一种基于事务集压缩、候选项集压缩和支持度布尔矩阵的改进AprioriTid算法.该算法中通过删去不必比较的事务来有效缩减数据集;优化频繁项集的自连接方式来减少生成的候选项集个数;使用支持度布尔矩阵来加快候选项集的验证速度.实验结果表明改进算法比原算法执行效率明显提高,同时也验证了该算法在油液监测故障诊断中的有效性.     

面向分布式存储的空间数据放置方法研究

目前,互联网中海量空间数据采用分布式存储,空间数据放置直接关系到数据访问效率.为了提高分布式存储中空间数据访问效率,提出了一种DHT-R数据放置策略,该策略将分布式哈希表（DHT）和R树相结合,按照分布式哈希表存储空间数据基本信息和索引地址,同时以R树型结构组织和存放空间数据,R树存储使得快速访问空间数据成为可能.实验发现,数据存取的可靠性较高,数据的吞吐时延也明显低于业界的阀值,DHT-R放置方法在大量访问压力下依然能良好的平衡和并发.