基于RISC技术的指令流水虚拟系统

文章在“软件模拟硬件”思想指导下 ,实现基于RISC技术的指令流水虚拟机 ,突出介绍了利用VisualC + +的面向对象开发环境实现虚拟机器的基本构思、设计方法和过程 ,在虚拟机的设计和实现中应用了RISC与指令流水线两大技术 .该虚拟机的实现表明 ,在计算机上建立虚拟系统应用于实验、教学和进一步的研究中是具有可行性的 .     

基于进程级虚拟机的软件防篡改方法

分析整理了进程级虚拟机(PVM)保护机制,并提出一种基于进程级虚拟机的软件防篡改方法.该方法将校验和哨兵技术及反调试技术以虚拟指令(VI)的方式融合进来,设计并实现了多种防篡改安全指令(TPI)和反调试安全指令(ADI),并基于哨兵环和随机化的思想植入源程序中.保证被保护程序的内部代码不遭到恶意篡改攻击,且程序在无损环境中执行.最后,通过原型系统VMGuards进行验证,实验结果表明VMGuards的保护粒度与保护后程序的执行性能开销之间能达到很好的平衡.     

虚拟机技术与性能优化的研究

虚拟化技术应用广泛,以虚拟机为主构建的虚拟计算平台存在性能和安全等方面的问题.通过研究分析虚拟化技术和3种基于硬件抽象层虚拟机的实现技术,提出以硬件辅助虚拟化技术为基础,融合动态指令转换等技术,从处理器虚拟化、内存虚拟化、I/O虚拟化等方面优化设计虚拟机.经实验证明实现的虚拟机在性能上接近非虚拟化的物理计算机.     

可负载均衡的实时虚拟机VCPU调度算法

针对多核环境下的现有实时虚拟机VCPU(virtual CPU)调度算法不能在保证任务可调度的基础上高效地使用CPU资源的问题,提出一种改进的实时虚拟机VCPU调度算法LBP-EDF(基于独立队列的可负载均衡的最早截止时间优先调度算法).该算法采用了独立队列的方式,以避免共享队列带来的竞争开销.同时算法能够识别紧急任务,并通过负载均衡的机制及时地将紧急任务迁移到负载较轻的CPU上执行,在保证任务可调度的基础上,同时达到充分使用CPU资源的目的.实验结果表明:在保证任务可调度的基础上,LBPEDF较其他算法有更高的CPU利用率.     

基于VHDL语言的CISC-CPU系统设计

应用XILINXISE软件开发平台,采用自顶向下的设计方法及VHDL语言描述开发设计了CISC-CPU系统.将CISC-CPU划分成九个基本功能模块,进行编译综合及仿真,给出了指令执行的仿真波形,验证了CPU指令的功能.     

基于虚拟机技术在实验中的研究

传统的计算机实验经常破坏计算机的操作系统.该文对虚拟机软件Vmware Workstation的运行环境进行测试,并构建基于Vmware Workstation软件的实验平台.     

基于Hadoop的云计算试验平台搭建研究

Hadoop是一个免费的开源云平台,是允许在集群计算机上分布式处理大数据的软件框架。它是一种可靠、高效、可伸缩的云平台,很适合在实验室环境下进行模拟测试。以Hadoop为基础,借助虚拟机VMware以及Linux、ubuntu、Hadoop、java--jdk等软件,详细地介绍了单机环境下的虚拟云平台搭建过程,并给出具体的实例搭建过程。在设计实例中详细的论述了虚拟机、java、Hadoop等软件的安装、设置、测试过程。实现了在实验室环境对云平台的虚拟,并提出了在搭建试验平台时应该注意的用户权限、路径配置和使用SSH服务程序等问题。该试验平台为系统中间件和应用服务的开发提供了基础。     

用Verilog HDL 实现CPU基本流水线

用硬件描述语言Verilog HDL实现了CPU基本流水线，在寄存器级显示了CPU流水线的内部结构，指令的动态流水执行情况可以通过前仿真形成波形图进行观察．     

内存加速的利器——高速缓冲存储器

在计算机硬件中主存占有举足轻重的位置，因为它是计算机系统中的记忆中心，是CPU与外设进行信息交流的中转站。但随着CPU与主存速度差距的加大，主存已成为限制计算机整机速度的瓶颈，为了弥补主存速度的不足，在CPU和主存之间设置一级容量不大而速度很高的高速缓冲存储器，借肋于辅助硬件把高速缓冲与主存构成一个整体，而Cache的功能完全由硬件实现，这样CPU就可以直接访问高速的Cache，从而大大加速CPU执行指令的速度。     

利用虚拟机技术改善计算机实验教学环境

利用虚拟机技术可以在物理计算机上模拟出一台或多台与物理计算机完全一样的逻辑计算机. 可以在一台计算机上构造多种不同的实验环境, 以满足多种不同的实验要求, 大大降低了实验环境的构造和维护的工作量, 提高了实验教学质量和实验室资源的利用率.     

计算机指令系统的变化及发展

指令系统是计算机体系结构最基本的特征。早期,人们采用微程序设计技术让指令系统变得日趋复杂,后来逐渐认识到这种复杂指令系统计算机(CISC)并不能很好的提高系统性能,于是设计师们提出了精简指令系统计算机(RISC)体系结构,并在一个芯片上实现了CPU。随着RISC微处理器迅速发展,人们又发现RISC指令系统并不能充分实现指令级并行处理,从而影响了计算机性能的进一步提高,又出现了超长指令字(VLIW)计算机指令系统。     

云平台调度能耗测量研究*

针对云计算平台利用异构网络资源建设资源池,带来的针对IPv4/IPv6异构网络资源的云计算平台进行能耗度量问题,提出了一种基于分析随机任务变化带来的CPU能耗变化的动态能耗度量数学模型。采用以测试节点为基础,确定数学模型参数值的方法对测试节点CPU频率、CPU使用率进行实时监测;并进行了IPv4/IPv6同构云计算平台虚拟机迁移实验。实验结果得出了IPv4/IPv6过渡前期、中期与后期云计算平台虚拟机迁移能耗;符合云计算能耗测量需求。     

GPRS手机中时间处理单元模块的功能设计

首先介绍时间处理单元 (TPU)模块在GPRS手机中的同步作用 ,然后介绍它的基本指令、基本功能和基本硬件组成框图 ,并从软件角度给出了TPU在协议栈中的位置及其实质和技术难点     

浅谈RISC技术

精简指令系统计算机 (简称RISC)的主要特点是CPU的指令集大大简化 ,用简单的指令来提高机器的性能 ,特别是提高CPU执行程序的速度。介绍了RISC技术的起源和它所采用的一些基本技术 ,以及计算机系统中采用RISC技术后带来的好处和还存在的问题及今后的发展方向     

虚拟机技术在操作系统教学中的应用研究

用虚拟机技术改进计算机相关课程的教学方法,是近年来高等学校计算机教师热衷探讨的问题,本文首先就操作系统课程教学中的存在的问题进行分析探讨,阐述了虚拟机技术的基本原理,并详细介绍了建立操作系统教学和实验平台的配置方式,通过虚拟机技术,在一台计算机上安装多种操作系统及应用软件,为高校进行计算机教学与实训提供了一个良好的解决方案.     

虚拟实验平台在高校计算机实验中的应用

本文介绍了采用虚拟机技术构建虚拟实验平台应用于高校计算机实验的方法,并举出部分虚拟机应用计算机实验的实例,最后阐述了采用它的优势以及为高校计算机实验带来了全新的教学模式。     

基于遗传算法的集群虚拟机资源调度研究

针对集群虚拟机的调度问题,提出了一种基于遗传算法的调度方法.此方法根据虚拟机调度问题的具体情况构造染色体和初始种群,进而根据选择、交叉、变异操作衍生种群.在适应度函数构建过程中,充分考虑了虚拟机调度中对CPU、内存、带宽的资源利用率要求、调度时间需求和服务费用需求.实验结果表明,本文调度方法获得的调度结果在资源利用率和执行时间方面都具有明显的优势.     

云数据中心基于阈值的虚拟机迁移节能调度算法

针对采用虚拟机迁移技术在云计算数据中心同时考虑能耗与服务等级协议(SLA)违约优化的问题,提出一种基于阈值的虚拟机部署节能算法(THRSD-MMT).该算法通过对虚拟机运行状态的统计分析,估算虚拟机所需中央处理器(CPU)性能需求(每秒处理百万条指令数MIPS)的期望值与标准差,进而动态地计算主机所需MIPS数量;同时,算法结合静态阈值的设置,以便更准确地预测主机的违约情况并判断虚拟机迁移的时机,从而能够在降低SLA违约的同时减少能耗.实验结果表明:与其他算法相比,提出的算法能够显著降低SLA违约率并节能,具有较好的综合性能.     

基于主元分析法的虚拟机异常监控研究

面临云平台中虚拟机使用异常的监控系统缺乏问题,以现有的IaaS开源云平台Eucalyptus和基于Linux内核的Xen虚拟机为基础,研究基于主元分析法(primary component analysis,PCA)的虚拟机异常监控方法,并在此基础上设计在云环境中基于Xen虚拟机异常使用的监控系统.该系统可以对采集到的数据进行分析,判断虚拟机是否出现使用异常并定位异常.实验结果表明,采用基于主元分析法的虚拟机异常监控系统对云环境中的虚拟机产生的异常检测准确度较高,在定位异常方面也有较好的准确度.该研究成果为云环境下虚拟机异常监控提供了有效的理论研究依据和应用实践价值.     

一个有缺陷的CPU模型

通过对一条指令执行的微操作的分析,指出一CPU模型的缺陷,并给出了一个较完善的CPU模型。