透明计算系统中缓存性能的仿真分析与验证

透明计算系统是一种支持程序按需加载的新型分布式系统。缓存机制是影响透明计算系统性能重要因素之一。针对现有的缓存仿真算法不支持透明计算缓存性能分析的问题,该文提出了一种支持多用户共享服务器存储空间的缓存仿真算法(SSCS)。该方法扩展了传统的栈距离模型,采用首存储块号、拥有者用户ID二元组标识缓存块,根据不同用户对缓存块的访问情况分别管理、调度和测量。实验表明,该算法的仿真结果可用于指导透明计算系统的缓存设计。根据仿真结果进行改进,有效地提升透明计算系统的性能和可扩展性。     

多处理器高速缓存一致性分析与评价

在多处理器系统中,主存与各私有Cache之间存在数据不一致性,解决不一致的方法有硬件控制方法（监听总线协议、基于目录的Cache一致性协议）和软件控制方法,同时提出了软硬件相结合的方法以及三种死锁的处理机制,这样能更有效地解决Cache的一致性问题。     

无人机位置、缓存与用户接入联合优化方法

无人机作为空中基站,不仅可为地面用户提供移动通信服务,还可预先存储热点内容,有效提升了边缘通信能力。对无人机位置部署、无人机缓存配置与用户接入进行联合优化可大幅提升网络性能,然而传统优化方法计算量庞大且收敛速度慢。为解决上述问题,将该联合优化问题分解成无人机编队部署子问题和缓存接入子问题,设计了一种集中式和分布式相结合的快速资源分配优化方法。针对部署子问题,分阶段进行集中式一致博弈建模和分布式势能博弈建模,提出了一种基于较优响应的分阶段部署算法;针对缓存接入子问题,构建“用户-内容”虚拟体,将缓存与接入的联合问题建模为虚拟体与无人机缓存空间的匹配问题,提出了一种基于匹配的虚拟体接入算法。仿真结果表明,所提方法和传统分布式较优响应方法相比,具有更快的收敛速度和更高的全局性能。     

校园级元计算机的单一映像文件系统的研究

为了支持广域、异构资源的统一管理，实现单一虚拟机器，提出了基于分布式对象技术的单一映像文件系统的实现方法，建立了一种分布式对象模型，定义了上下文对象与文件对象，论述了单一映像文件系统的组织结构与实现技术，给出了单一映像文件系统的常用操作命令的性能，单一映像文件系统将地理上分布的、不同管理域的、不同节点的广域异构资源映射到虚拟目录系统，以支持广域资源的协同管理与统一调度，为用户提供方便实用的工具与命令，从而简化了元计算系统的操作。     

生物信息学社区数据空间的设计与实现

针对现有网格系统缺乏专有文件系统,导致数据在终端与网格间的传递以及数据在网格环境中的迁移、共享与管理比较困难的问题,利用清华云计算平台,以其中的分布式文件系统Carrier为底层、Corsair为存储管理软件,为用户设计了数据空间.系统的共享机制分为3个层次:为每个用户分配一定数目的个人私有空间;为每个组分配相应的存储空间;为生物信息学领域的热点资源建立全局共享的存储空间.设计的数据空间实现了层次化的数据共享与管理,为类似问题的解决提供了一种思路.     

基于映像寄存器构建的实时操作系统内核

为提高系统实时性,缩短中断响应时间,提出了一种基于映像寄存器的操作系统内核实现方案。在分析实时操作系统中中断处理过程基础上,总结了影响系统中断响应时间的因素,给出了利用映像寄存器提高中断响应效率的方法。该方法利用处理器中提供的映像寄存器,将内核运行于映像寄存器上,用户进程运行在通用寄存器上,这样对于内核空间发生的中断可以免去保存上下文的开销。该方案成功用于CK520处理器平台上的μCOS-II实时操作系统中。实验结果表明,提出的实时操作系统设计方案在每个中断处理程序中可以平均减少执行54.97条指令。     

基于Internet的网格计算模型研究

为了实现在地理上分散的计算资源共享,降低计算成本,提出了基于Internet的网格计算模型I－GRID及其实现方法。I－GRID是可以作为虚拟的整体而使用的广域异构计算环境,支持节点的动态加入,通过元数据信息实现异构节点之间的透明通信,利用对象技术实现单一映像文件系统,并提供与流行的并行编程软件的接口。雅戈比迭代的性能证明,I－GRID具有很好的可用性和较好的实时性。通过I－GRID的研究,将为校园网络用户提供统一编程接口的高性能计算环境。     

面向虚拟数据空间的轻量级安全传输方法

针对传统AES(高级加密标准)等加密算法在对大规模的数据加密过程中会造成严重性能开销,虚拟数据空间用户需要一种轻量级数据安全保障方法的问题,提出了ShuffleEnc(乱序加密)——面向高性能计算虚拟数据空间的轻量级数据安全方法.该方法针对虚拟数据空间数据的特点,基于转置加密技术,通过乱序方法提供轻量级数据安全保障,满足虚拟数据空间用户需求.实验结果表明:即使采用AES-NI(英特尔高级加密标准指令集)专用指令集对AES进行加速,与AES的四种主流加密模式方法相比,ShuffleEnc加解密时间约为AES的25%.     

集群系统的单一系统映像研究

提出了一种集群网络服务器单一系统映像的结构，即Glosim系统．该系统在操作系统内核层通过修改与IPC对象、进程信号相关的系统调用，提供全局系统映像服务，支持全局IPC对象，包括消息队列、信号量及共享内存，同时引入全局工作进程概念，透明地提供SSI服务，并与LVS和SIOS配合，实现了集群系统的高性能单一系统映像．     

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.     

面向CAD的版本管理系统(MVCS)的设计与实现

本文提出了项目关联语义模型和版本导出模型。在此基础上设计并实现了一个支持CAD过程的多用户版本管理系统——MVCS（Multipleusers VersionControl System）,实现了对分散在多个数据库中的工程数据的统一版本管理。文中还讨论了数据模型的部分实现机制和MVCS的系统结构及功能。     

C/S模式管理信息系统实现自动升级和维护的方法

系统的版本控制和自动更新功能对于管理信息系统(MIS)的开发和维护有重要的意义．使用PB可以将应用程序编译成动态库的形式，动态库中包含了相应库文件中编译好的代码．将MIS系统化分成多个模块，每个模块对应于一个PB应用库文件，开发人员发布整个应用程序时，只需分发包含该功能的动态库即可．建立一个专用数据表来记录系统的最新版本号．当系统有新的版本编译出来后，通过系统维护工具上传到服务器，并生成一个新的版本号，写入系统模块更新表．客户端的应用程序每次启动时首先将自己的版本号和服务器的版本号进行对比，如果客户端的版本低于服务器的版本，则下载，并自动升级．本方法为管理信息系统的升级和维护，提供了一个好的解决方案．     

对象管理在面向对象数据库中的应用研究

为解决面向对象在对象数据库中的管理问题, 描述了面向对象的数据库管理系统（OODBMS： Object Oriented Data Base Management System)的基本概念及其实现过程, 给出了该系统的数据模型、 系统结构及其各系统模块的实现方法。该系统引入面向对象的概念和方法, 以传统关系数据库存储结构为底层, 提出面向对象数据库的数据模型, 使其支持数据类型类层关系和继承性, 具有复杂对象管理和版本管理等能力。同时详述了数据定义(DDL： DataDefinitionLanguage)、 数据操纵(DML：Data Manipulation Language)、 对象缓冲区管理以及查询模块处理和版本管理等子系统的实现过程和方法, 并给出该系统在工程数据库图形图像管理中的应用。该系统可对非格式化的数据进行有效的管理。     

基于流水线结构的高速专用DMA系统设计

视频格式转换是当前应用研究领域的热点之一．论述了视频格式转换芯片中专用DMA系统的设计与实现方法．针对视频处理这一专用领域中高速数据传输和高速运算的特点，基于流水线结构优化设计，采用“双总线”的系统架构和依赖握手信号的传输控制方式，实现了每个时钟周期接近1个元素的高效数据传输，在较低的工作频率上满足了芯片对实时处理的要求．     

车辆自主导航系统中的兴趣点增量更新

当前车载电子地图数据的更新主要采用离线版本更新的方式,该方法更新周期长,不能满足用户的现势性需求。该文设计了可增量的导航兴趣点数据库,提出了兴趣点增量数据结构,以动态扩展的增量形式存储导航兴趣点,并利用词头数字化压缩方法减少了数据量,最后通过增删词表计算车载导航设备和增量中心的检索文件及关联文件的差异,实现了兴趣点数据的增量更新。实验证明,该方法修改数据量小,更新速度快,能满足嵌入式导航设备兴趣点数据的动态增量需求。     

Version based spatial record management techniques for spatial database management system

The search operation of spatial data was a principal operation in existent spatial database management system, but the update operation of spatial data such as tracking are occurring frequently in the spatial database management system recently. So, necessity of concurrency improvement among transactions is increasing. In general database management system, many techniques have been studied to solve concurrency problem of transaction. Among them, multi-version algorithm does to minimize interference among transactions. However, to apply existent multi-version algorithm to improve concurrency of transaction to spatial database management system, the waste of storage happens because it must store entire version for spatial record even if only aspatial data of spatial record is changed. This paper has proposed the record management techniques to managese parating aspatial data version and spatial data version to decrease waste of storage for record version and improve concurrency among transactions.     

Version based spatial record management techniques for spatial database management system

The search operation of spatial data was a principal operation in existent spatial database management system, but the update operation of spatial data such as tracking are occurring frequently in the spatial database management system recently. So, necessity of concurrency improvement among transactions is increasing. In general database management system, many techniques have been studied to solve concurrency problem of transaction. Among them, multi-version algorithm does to minimize interference among transactions. However, to apply existent multi-version algorithm to improve concurrency of transaction to spatial database management system, the waste of storage happens because it must store entire version for spatial record even if only aspatial data of spatial record is changed. This paper has proposed the record management techniques to manage separating aspatial data version and spatial data version to decrease waste of storage for record version and improve concurrency among transactions.     

基于Struts架构的制证通业务系统

为避免第2代身份证(ID:IDentification)出现重号和信息差错等问题,制证通业务系统提出了省级数据集中的方式,采用Struts架构技术和大型数据库优化设计,实现了本地和异地身份证办理的功能。系统结合身份证的管理业务,采用3层架构,完成了从受理、审核、签发到制证的业务流程,直接省级数据库集中,省去了报送审批过程,实现了居民异地办证,加快了办证时间,规范了第2代身份证业务,极大简化了办证流程,能为群众提供更方便的办证服务。     

基于支持向量机的隐藏进程检测技术研究

提出一种基于支持向量机的内核关键数据定位方法,通过向量机建立分类器对物理内存中执行体进程进行识别,建构可信进程视图.实验结果表明,该方法克服了现阶段利用操作系统版本信息的进程重构方法的缺陷,更具有通用性.     

工程变更的研究与管理

工程变更是产品开发和生产过程中的重要工作.它可能涉及多个部门、人员、环节和多种设计数据,具有较高的复杂性,且容易出错,须耗费相当多的人力、物力和时间.为此,需要研究工程变更的特性和数字化的管理方法以支持可靠、高效的工程变更管理.技术分析了工程变更,阐述了工程变更管理的数字化办法,开发了PDM系统的工程变更管理子系统,较好地满足了工程变更的要求.