基于自适应数据广播的缓存一致性维护

为了提高移动环境中缓存数据的效率,在分析现有技术的基础上,提出了基于自适应数据广播的缓存一致性维护.将数据的访问形式分为共享和独占两种,根据数据访问形式以及数据的更新频率,采用定时、计数以及数据状态等三种方法,动态地调整服务器广播更新数据的频率和内容.通过数据库中事务的可串行化操作,对该方法的正确性进行了理论证明,并通过具体的系统验证了其效率.该方法可以在各种无线网络环境中应用,为无线应用提供数据缓存.     

一种低复杂度逐次逼近型数模转换器设计与仿真

为了降低模数转换器复杂度和功耗,基于低复杂度电容阵列DAC设计了一种低功耗逐次逼近型模数转换器（SAR ADC）. 该结构中,电容阵列DAC每个电容只有两种参考电平选择,降低逻辑控制电路和电容驱动电路的复杂度,电容阵列DAC最低位电容参与转换,使需要的总单位电容数量相比单调结构减少一半;比较器采用两级动态结构,降低功耗;移位寄存器采用动态锁存电路结构,降低功耗和减少误码;电容驱动电路采用CMOS反相器结构,减少晶体管数量. SAR ADC电路仿真结果显示:在1.0 V电源电压和采样速率为100 kHz 时,SAR ADC功耗为0.45 W ,有效位（ENOB）为9.99 bit ,其单步转换功耗为4.4 fJ.     

一种基于协同信任的普适网络节点缓存替换策略研究

在以人为载体的普适网络中,大量各种不同类型数据随着节点移动而传播.节点实体面临如何缓存最新或最有价值的数据问题,设计相应的缓存数据替换算法是一个重要的研究领域.提出了一种利用协同信任关系来设计的缓存替换策略：CTRP.该策略基于特定数据项与特定节点的相关联系紧密度来判别确定缓存区内要替换的缓存数据,并通过节点信任度与目标地址匹配概率来对相关度进行判定;在此基础上结合数据项的有效性指标来设计缓存数据替换标准.仿真实验结果表明CTRP能够有效提高数据的缓存命中率,降低数据的远程访问延迟.     

HFB:一种闪存上的块页混合缓存管理方法

闪存有多种优良特性,但是它却还具有较严重的缺点,这使得闪存的性能不高,成为了系统的性能瓶颈。该文提出了一种名为HFB(hybrid flash buffer)的高效闪存缓存管理方法。HFB方法提供页和块两种粒度的缓存管理策略,发挥两种不同粒度替换策略的优势,可以适应随机和顺序性的工作负载。HFB优先减少在闪存上较耗时的写操作,也减少了读和擦除操作。HFB采用八叉树组织缓存数据,实现了对数据的高效管理。该文对HFB进行了理论分析,并采用DiskSim模拟器和实际工作负载对其进行评测。理论分析和实验结果表明:HFB的加权缓存命中率高于其他典型的闪存缓存管理方法。     

命名数据网络中基于数据请求节点的就近缓存算法

为提高命名数据网络(named data networking,NDN)中数据存储节点的缓存效率和存储空间利用率,根据就近缓存思想,提出一种在数据请求节点中根据特定内容兴趣而区分缓存的数据缓存算法.该算法结合缓存节点地理位置差异性和缓存数据内容热度差异性,将热度高的数据内容优先缓存在数据请求节点周围,并根据数据被请求的频次动态设置缓存时间,使热度高的数据内容尽可能长时间地缓存在存储节点中,增大了数据就近响应概率;且节点中被替换的数据内容没有直接删除,而是向上转发并指示上游节点缓存,增加了缓存数据内容的多样性.仿真结果表明,所提算法能有效提高数据搜索命中率,降低网络请求时延以及路由传输跳数.     

应用于低功耗嵌入式处理器的功耗动态管理策略设计

为了降低嵌入式应用系统的功耗和成本,设计实现了一种应用于低功耗嵌入式处理器的功耗动态管理策略.该功耗动态管理策略包括多工作模式切换、动态频率调节、动态电压调节和快速可变的电压供给单元全集成,在满足功能和性能要求的基础上,根据处理器执行任务的需求变化,切换处理器的工作模式,动态调节工作频率与工作电压,降低功耗;快速可变的电压供给单元也集成于处理器中,支持工作电压的实时快速调节,降低系统成本.基于嵌入式应用系统样机的验证结果表明,应用系统执行不同的进程任务时,功耗均有效下降.在嵌入式应用系统中采用该功耗动态管理策略,能够有效降低系统的功耗与成本.     

一种基于Radix树的数据库前端缓存

提出了一种基于Radix树的前端缓存系统,用以实现基于NoSQL概念下的数据库前端缓存系统.该系统采用C/S模式供客户端通过网络调用缓存系统实现数据访问.在服务端利用Radix树实现缓存数据的存储结构,并以Radix树遍历算法为基础实现了数据添加、数据删除、数据查找、数据查询等操作接口.在此基础上实现了包括主进程、协议处理、事件驱动等模块,用以在Linux环境下构建完整的缓存系统;客户端则基于定义的协议通过网络与服务端通信达到数据读写操作的目的.通过与Memcached系统在相同试验环境中的实验结果进行比较,表明该系统能够有效地降低数据读操作的时间开销,并能减少对系统内存的占用.     

P2P流媒体的协作缓存研究

为了缓解点对点(P2P)流媒体系统给互联网带来的通信压力,设计了一种基于P2P流媒体网络的协作缓存机制.首先,对已有的大规模P2P流媒体系统进行了测量实验,发现它们通过部署专用服务器提高系统整体性能,而节点之间的协作比较差.然后,利用缓存数据块的被访问频率计算其价值,利用数据块的传输时延计算其请求分布因子.最后,节点结合数据块价值和请求分布因子替换已缓存数据,尽可能地保留那些来自较远节点的缓存数据和高频数据,以实现缓存数据的均衡分布,提高节点之间的协作性.模拟结果显示所提出的方法在在缓存命中次数、系统负载和节点协作性等多个尺度上有较好的性能.     

一种低复杂度逐次逼近型模数转换器设计与仿真

为了降低模数转换器(ADC)复杂度和功耗,基于低复杂度电容阵列数模转换器(DAC)参考电平切换方案,设计了一种低复杂度逐次逼近型模数转换器(SAR ADC).电容阵列DAC中电容采用双参考电平结构,降低电路的复杂度;比较器采用低复杂度两级动态结构,降低功耗;移位寄存器采用低复杂度动态锁存电路结构,降低功耗和减少误码;电容驱动电路采用低复杂度互补金属氧化物半导体(CMOS)反相器结构,减少晶体管数量. SAR ADC电路的仿真结果显示:在电压为1.0 V和采样频率为100 k Hz时,SAR ADC功耗为0.45μW,有效位(ENOB)为9.99 bit,其单步转换功耗为4.4 f J.该SAR ADC指标满足低功耗的要求,适用于便携式、植入式、穿戴式和无线传感器节点等低功耗电子终端.     

频率2 GHz的16核处理器二级缓存设计

摘要：
提出了针对多核处理器的2级缓存L2 Cache设计方案,以高效地处理访存请求.采用优化的目录协议维护与1级缓存L1 Cache的数据一致性,并结合片上目录来维护L2 Cache之间及其与3级缓存L3 Cache之间的一致性;在L2 Cache设计中,提出了基于MESIA F的Cache一致性协议,实现了最早返回取数数据的短流水线设计;采用相关链和远程链机制解决了监听应答导致的死锁问题;通过基于流水线的睡眠与唤醒技术降低了漏流功耗;通过细粒度门控时钟降低了其动态功耗.后端设计结果表明,经过优化设计的L2 Cache达到了频率2 GHz的设计目标,并已成功应用于某16核处理器芯片. 关键词：
中图分类号： 文献标志码： A     

基于统一管理的多处理机Cache系统的一致性研究

针对紧耦合多处理机系统中Cache的一致性问题 ,提出了一种以Cache总线为基础的统一管理高速缓冲池的新方法 .该方法既克服了监听总线协议因数据块太大或大量的总线广播而影响Cache性能的缺点 ,也避免了目录协议耗费共享存储空间 .     

一种新的iSCSI存储系统缓存策略研究

提出了一种新的缓存管理算法——远程i SCSI缓存,基于高速的FCOE网络,将RMP(Remote Memory Pool)应用于改进后的i SCSI存储系统中,并通过试验对改进后的系统性能进行测试,最后对实验结果进行分析.结果显示系统的性能和吞吐量都有一定的提高.     

MRUCache替换算法平均性能剖析

研究了MRU替换算法的平均性能问题.研究结果发现,在一定条件下,MRU的平均性能优于LRU替换算法.针对具有线性访问序列循环体的程序,形式化证明了MRU平均性能优于LRU的成立条件.并采用实时系统时间分析测试集针对不同Cache配置进行实验,验证了MRU平均性能优于LRU这一结果的普遍性.结合本文结果与MRU实时性能的研究结果,可以认为MRU具有优异的平均性能和实时性能.     

内容传送网络技术及其应用研究

内容分发（Content Delivey Network，CDN）网络技术是在流量管理、负载均衡和分布式技术基础上发展的一种分发缓存技术。这种技术采用将缓存服务器放置于Internet的边缘节点处，通过负载均衡等算法实现资源的就近分配和就近访问原则，能实现对多媒体信息快速响应的目的。介绍了内容传送网络技术的原理及其核心技术，并对其在流媒体领域中的应用进行了分析。     

基于IPC与公平性的共享Cache划分

提出一种兼顾高速缓冲存储器(Cache)公平性及系统吞吐率的划分方法, 使用Cache访问监控器记录各应用访问Cache的命中及失效次数, 通过动态划分算法决定每个应用占用的Cache数量, 解决了共享Cache访问冲突导致的Cache污染. 实验表明: 在吞吐率方面, 该方法较传统的LRU替换策略可获得最高37.90%, 平均15.71%的提升, 比公平性最优的划分算法可获得最大47.37%, 平均14.11%的吞吐率提升; 在公平性方面, 较传统的LRU替换策略可获得最大4倍, 平均77%的提升; 比失效率最优的划分算法可获得最大9倍, 平均229倍的公平性提升.     

动态电源管理随机模型算法的设计与实现

基于随机控制的策略优化算法能有效地解决动态电源管理(DPM)中电源状态切换的能耗问题,从而获得更优的策略.文中通过为系统建立基于马尔可夫决策过程的随机模型,在DPM框架中实现了DPM随机模型算法,并对算法进行了实验.结果表明,在不同的性能损耗条件下,可以得到不同的、满足性能要求的优化策略,也就是说,算法在性能和能量损耗间取得了平衡,这也证明了文中介绍的算法实现过程的可行性.     

Cache一致性机制及其相关研究

概述了Cache的一致性问题及目前的研究情况,并在现有的Cache一致性协议的基础上,提出了一种改进的Cache一致性协议以及该协议所应用的单芯片多处理器体系结构。     

上海世博会出行方式选择意愿的建模与场景分析

针对2010年上海世博会客流来源广泛、背景差异大的特点,设计了两阶段递进式的SP(stated preference survey)调查方法,进行了大规模的世博客流出行方式选择意愿调查,多层次地分析了各种影响因素的效用;以此为基础,建立了描述本地、外地住宿、外地一日游等不同类型游客出行方式选择行为的多项Logit模型;利用这些出行方式离散选择模型,分析对比了多种交通管理措施和政策的组合场景实施效果,针对性地给出了世博交通管理的建议措施.     

基于小波的异常检测方法研究

针对DDoS攻击引起的网络异常,提出基于小波变换的检测方法.将网络流量分解到不同的频段,根据高频段频谱能量,即小波方差的变化对网络流量异常进行检测.为提高预警的准确性,吸取了路由器的设计思想,用LRU Cache滤掉长时流发现突发流量,实验证明本尝试是有效的.