高速缓存一致性分析与实现

在多处理机系统中,主存与各处理机私有Cache之间及各私有Cache之间存在数据不一致性。对解决不一致性的方法:监听总线协议、基于目录的Cache一致性协议、软件控制方法等都进行了详细的定性分析,并指出了各种方法的优缺点,供设计者参考;同时提出用软件和硬件相结合的方法,更能有效地解决Cache的一致性问题。     

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。     

基于细粒度伪划分的多核私有Cache容量共享机制

针对多核私有Cache结构面临的容量失效问题,提出了一种基于细粒度伪划分的核间容量共享机制.通过在细粒度层次为每个Cache Bank设置加权饱和计数器阵列来统计和预测各线程的访存需求差异情况,控制各个处理器核在每个Cache Set上的私有域与共享域划分比例,并以此指导各处理器核上的牺牲块替换、溢出与接收决策,利用智能的核间容量借用机制来均衡处理器间访存需求差异,缓解多核私有Cache结构面临的容量失效问题.在体系结构级全系统模拟器上的实验结果表明,该机制能够有效改善多核私有Cache结构的容量失效问题,降低多线程应用程序的平均存储访问延迟.     

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     

一种支持SMP共享虚存的数据Cache一致性解决方法

文章提出了一种新的解决对称多处理器的数据Cache一致性方法,使数据Cache同时存储物理标识和虚拟标识,以支持监听写无效协议和虚拟存储器;该方法已经应用于实际的设计,并保证了linux操作系统的运行。     

一种微处理器二级Cache的优化设计

现代微处理器设计中,多级Cache是弥补CPu和存储器之间速度差异的有效途径之一,其中二级Cache对于提高存储系统的性能有着重要的作用.提出了一种支持多处理器系统的32位RISC处理器"龙腾"R2的二级Cache单元的设计方案,讨论了如何用MEI协议保证存储一致性,以及二级Cache控制器的设计和优化方法.仿真和综合结果证明,该设计满足处理器的要求.     

缓存一致性问题研究

以共享总线的多处理机系统为例，介绍了在共享总线系统中用于解决Cache Coherence问题的监听总线协议（Snoopy Protocol）和写一次协议（Write-Once Protocol），并分析了写一次协议、一致性协议的优点和协议区分状态的原因，最后给出一个评价协议好坏的角度：总线的流量和存储器访问的有效时间。     

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。     

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 .     

VxWorks操作系统中Cache的配置和编程方法

该文提出了一种合理地应用Cache的方法，以解决VxWorks环境下操作系统的启动速度慢和应用程序运行效率低的问题。在启动过程中，通过修改配置文件来合理地打开代码Cache和数据Cache，加快操作系统的启动速度；在应用程序开发过程中，通过使用不同的Cache编程方法，提高应用程序的运行效率。实例分析给出了具体应用的实现方法。     

基于P2PSIP的NAT穿透方法的研究

提出了一种基于P2PSIP的NAT穿透方法,可以在不同类型的NAT环境中,在不改变现有的NAT设备软件及其配置的情况下,解决两个私有网络IP电话终端的端对端通信问题.该方法通过适当扩展SIP协议,借助STUN协议以及RTP中继实现端对端的SIP信令和媒体流的建立,完成通信连接的建立与维持.     

有关保护私有信息的三角不等式判定问题研究

安全多方计算是信息安全领域研究的热点问题之一,保护私有信息的三角不等式判定问题是一类基于三方的特殊安全多方计算问题。文章设计了一个基于Paillier加密算法的百万富翁比较协议,并扩展该协议至三方参与者,形成一个基于Paillier加密算法的三角不等式判定协议;结合点积协议与百万富翁协议,设计了一个保护私有信息的三角不等式判定协议,在保护用户私有输入信息的条件下,解决了三角不等式的判定问题。     

一种基于SSL的VPN的研究与实现

虚拟专用网VPN(V irtual Private Networks)是解决公共网络中私有信息安全传输的重要技术,而安全套接层协议SSL(Secure Sockets Layer)是近年来兴起的一种实现VPN的有效方法.文中介绍了SSL VPN技术的概念及相关原理,最后给出了一个利用Openvpn软件基于SSL的VPN的实现.     

动力锂电池变电阻均衡充电方法研究

针对动力锂电池组中单体电池之间电压不一致性,提出一种变电阻均衡充电方法。在分析了单体电池间电压不一致性的原因、设计数字可变电阻器和可变电阻仿真模型的基础上,采用Matlab/Simulink软件对可变电阻均衡充电进行仿真,根据电池端电压大小调节均衡电阻值。结果表明变电阻均衡控制可使电压误差控制在0.3 mV以内,有效的减小单体电池之间的不一致性、延长电池的使用寿命。     

多处理机系统中CACHE一致性问题的分析

分析多处理机系统中产生CACHE不一致性问题的原因,以及从处理机写信息到CACHE的两种策略：写回策略和写透策略,阐述解决多处理机CACHE不一致性问题的两种办法：监听CACHE协议和基于CACHE目录的协议,并举例SUN Enterprise多处理机结构模型.     

校园网建设中设备兼容性问题解决方案

为解决在网络改造和升级过程中不同厂家设备互连问题,从网络协议分析入手,以CISCO和H3C设备为例,提出一套解决设备互连问题的思路和方法.首先区分不同厂商对同一概念的不同解决方案和实施办法;然后首选国际标准协议进行连接配置;最后再找出各厂家设备都支持的私有协议进行连接配置,从而实现网络中不同厂商设备的兼容.该方法在校园网的升级改造中很好地解决了不同厂家设备的互连问题.     

片内多处理器Cache一致性解决方案

单芯片多处理器（SCMP）系统是当前计算机体系结构研究的热点问题之一。与传统的多处理机系统一样,Cache一致性问题也是片内多处理器系统必须首先解决的问题。本文针对传统的多处理机系统在解决数据一致性问题上所普遍采用的写作废协议的实现方式上所存在的缺陷,提出了一种基于“双环结构”的片内Cache一致性解决方案,并对其实现后的性能进行了测试和评价。     

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.     

动态不一致性对最优长期契约的影响

针对长期契约中的重复道德风险问题，在考虑了代理人时间偏好的基础上建立三阶段的激励模型，探索动态不一致性对长期契约的影响.结果表明:动态不一致性不改变长期契约的记忆性，即代理人当前的高产出将对后续阶段其自身报酬产生积极的影响；动态不一致性改变了长期契约各阶段之间的鞅性质，第一阶段的最优效用小于第二、第三阶段效用的期望值.     

一种基于三维堆叠技术的高可靠性Cache结构

针对三维集成电路的软错误问题，分析了高能粒子进入三维堆叠芯片中的运行轨迹和特性，在分析高速缓冲存储器（Cache）中各部分软错误易感性的基础上，提出了一种基于三维堆叠技术的高可靠性Cache结构R3D Cache，利用三维堆叠芯片的层间屏蔽效应，以较小的面积和性能开销大幅降低了其软错误率.结果表明，所提出的R3D Cache结构能够以0.52%~4.17%的面积开销，将Cache的软错误率降低到原来的5%，而所带来的性能开销可以忽略.