扩充OpenMP并行编程模型支持事务存储执行

虽然OpenMP是多核体系结构上的流行多线程并行编程模型,但是OpenMP编译器不检查数据相关性、访问冲突和其他可能导致程序错误执行的问题,这些问题传统上完全依赖用户使用锁机制来保证程序的正确性.锁机制的并行编程中存在并行程序效率和并行编程难度的矛盾.粒度大的锁机制编程容易,可应用的并行性挖掘比较差;粒度小的锁机制应用的并行性挖掘较好,可编程难度大,容易带来优先权倒置、死锁和锁护航等问题.通过动态二进制插桩技术,扩充OpenMP支持事务存储执行功能,可有效缓解OpenMP并行编程中并行程序效率和并行编程难度之间矛盾.     

基于动态语言的敏捷并行程序设计方法研究

阐述了基于模型同构、利用动态语言实现敏捷并行程序设计的方法,通过对Python语言并行性的研究,分析了在动态语言背景下实现敏捷并行程序设计的机制,提出了一种改进并行动态语言的模型,着重讨论了并行数据模型的映射方法,以及利用信号同步和数据锁实现并发控制的机制.     

松耦合多处理机系统中并行程序的调试策略之我见

程序的并行性实现方法对松耦合多处理机系统来说是非常重要的,如何对程序的并行性进行合理的调试从而确定并行性实现方法的优劣性有很大的现实意义.文章提出了调试策略和几种调试方法.     

IP模式测控系统数据库的实时性技术研究

基于IP模式测控系统的实时性分析,提出系统数据库的实时工作流程,研究分析分级处理的硬件构造、多线程机制及内存资源优化等问题.重点研究文件关联、内存资源回收等关键技术,并采用C＋＋实现.基于等价实验方法,结果表明,数据库的延迟小,实时性好,方案可行.     

Windows下数据采集软件的开发

为解决DOS应用程序用户界面单调、内存管理复杂、显示麻烦的缺点，采用Borland C Builder5.0开发系统，基于可视化的程序设计思想，开发出通用的数据采集软件系统。该系统采用多文档界面，利用单向链表的方式，实现了大数据的存取、快速显示和实时处理；可以兼容三维模型实验数据采集系统和地震仪器的数据采集，实现硬件控制、数据采集、显示、处理的一体化；对相关的数据采集软件的开发具有一定的借鉴意义。     

一种用于可重构计算系统的软硬件划分算法

在编译过程中,为了对运行于可重构计算系统上的应用程序自动地进行软硬件划分,提出一种基于模拟退火和链式调度的划分算法,该算法将程序的划分和调度结合起来,采用软硬件协同工作的方式,利用系统中微处理器核与可重构硬件之间的并行性加速程序的执行,同时在调度过程中,通过配置预取减少系统的重构开销.实验结果表明,相对于现有软硬件自动划分方法,该算法可以平均减少25%左右的程序执行时间.     

基于系统的程序开发技术探讨

对基于系统的程序开发技术，直接对硬件编程，中断处理程序设计，缓冲技术，内存驻留技术等进行讨论。     

基于2PL多粒度锁的并发控制协议

给出了面向对象数据库系统的一种并发机制——基于2PL的多粒度锁封锁技术。在协议中，锁的粒度划分到对象的属性级，提高了事务的并行性，减少了由于锁增加引起的死锁现象。     

Java虚拟机中的动态锁cache优化

Java虚拟机在运行过程中使用即时编译器编译Java程序的热点方法,然后直接执行热点方法的本地代码.锁cache机制允许Java虚拟机将编译方法的本地代码锁在cache中,以提高编译执行时的指令cache命中率.通过分析Java虚拟机中编译方法的调用规律,得到编译方法的活跃时间段、平均大小和内存分布情况.基于编译方法的调用规律,给出Java虚拟机中的动态锁cache优化方法.在Java热点方法的活跃期将其本地代码段锁在cache中,以减少cache失效.最后,在龙芯3A的HotSpot虚拟机上实现了动态锁cache优化方法.实验结果表明,Java虚拟机中的动态锁cache优化方法能够使SPECjvm2008运行时的cache失效次数平均降低8.5%,性能平均提升4%.     

一种改进的奇数阶幻方构造方法及其并行算法

研究了奇数阶幻方构造算法及其数据依赖性.通过对现有算法内存访问顺序和相关性进行分析,找出了限制现有算法并行性的主要因素,并通过改变内存访问模式和算法重构消除了数据依赖性.新的并行算法可以将原有算法的时间复杂度降为O(n),并且该算法可以达到成本最优.给出了该算法在不同存储系统下的实现方法.     

ScopeWork中用户型任务的处理方法

给出了ScopeWork系统的体系结构,讨论了在这个体系结构中处理用户型任务所涉及的一些问题,最后给出了用户型任务的定义方法及调度方案·用户型任务是工作流管理系统中的一类重要应用,对其处理的好坏直接关系到工作流管理系统的运行效率·ScopeWork是正在研制的支持CIMS复杂应用的工作流管理系统的原型系统,该系统不仅讨论了对事务型工作流的处理问题,同时也讨论了对非事务型工作流的处理问题     

伸缩式井下牵引器双向锁止机构设计

为提升伸缩式井下牵引器的牵引能力，设计了一种基于斜面自锁原理的伸缩式井下牵引器双向锁止机构。该机构使得牵引器能够在前、后方向与井壁自锁，克服了牵引力受限于恒定静摩擦力的问题；使得牵引器能够实现双向牵引，进而提高牵引器的牵引能力。双向锁止分为牵引锁止和复位锁止，通过对两种锁止状态下的双向锁止机构进行静力学分析，导出双向锁止机构满足双向锁止条件时的数学关系式，并对双向锁止机构进行了参数设计，使得牵引锁止为自锁锁止，复位锁止为非自锁锁止。建立牵引器前工作短节动力学仿真计算模型，完成了双向锁止过程仿真计算，验证了双向锁止机构参数设计的正确性和双向锁止的可行性。     

新型往复运动机构的锁闭装置

锁闭装置的设计是整个往复运动机构设计的一个难点．它作为机构的重要组成部分，直接关系到整个机构的可靠性、实用性和安全性．为了更好地确保机构的这些性能，以圆弧面凸轮式自锁装置的自锁原理为基础设计出了一种结构简洁、零件数量少，直接与电机和旋转轴相连且通过自身结构实现机构的锁闭而无须任何附加的动力源和控制装置的新型往复运动机构的锁闭装置．     

分布式实时多数据流的并发协作处理

基于C/S模型分析了分布式实时计算环境中多数据流并发处理的事务问题.采用复杂事件驱动技术,设计了一个适于多数据流并发协作处理的事务机制ARTs-MDS,能够自组织地将对分布式实时数据产生作用的并发任务组成一个原子的事务单位.系统维护着一个永久性的请求/响应队列将物理的设备的实操作与实时事务相分离,通过保证并发协作任务的事务特性获得以分布式局部采集数据为基础产生的微观层操作行为协作产生的整体效果的原子性.测试结果分析表明:该系统能提高对连续的外部采集数据进行协作处理的实时响应,减少了数据丢失.     

实时主动数据库并发控制协议

提出了实时主动数据库系统实时多版本两阶段封锁并发控制协议(RTMV2PL). 该协议将多版本并发控制的优点和两阶段封锁并发控制机制优点结合起来. 多版本两阶段封锁机制消除了只读事务和更新事务的冲突, 只读事物从不重启动. 对实时主动数据库系统的事务优先级重新定义. 通过模拟仿真与传统的HP2PL和OCC-TI-WAIT-50协议进行比较. 研究结果表明, 并发控制协议不但能有效地降低事务的重启动率和延误截止时间率, 而且提高只读事物的响应时间. 当事务触发率高, 导致系统负载高时, 它的性能仍比其他协议的性能好.     

面向片上多核处理器的推测多线程机制下的独立栈模型

在推测多线程并行执行时,各线程中借助共享栈来实现函数调用的过程存在互斥访问问题,为此提出了一种采用片上多处理器(CMP)的推测多线程机制下的独立栈函数调用模型,核栈采用一对一方式,栈之间的有机配合支持推测多线程中的函数调用.通过在模拟器端添加两条指令实现栈空间的管理,从而消除了共享栈模型中的加锁问题.为了保证程序正常运行,编译器对生成的代码作相应的调整,模拟器方面则增添了get和update两条指令,以便管理相应的栈空间.因为独立栈函数调用方法消除了共享栈模型中的栈加锁问题,使得成功线程发起的数目有不同程度的提高,从而提高了程序的并行加速比.Olden基准程序的测试表明,独立栈模型相对于共享栈模型使程序的平均并行加速比提高了3.85%.但是,由于影响程序推测并行加速比的因素复杂,某些测试程序也出现了独立栈的加速比低于共享栈的情况.     

软件事务存储中冲突检测算法研究

为了改进事务存储在并行程序中执行的性能，选取RSTM作为实验系统.根据具体应用的不同，使用不同的库实现来对其进行优化.实验挑选了斯坦福大学的STAMP基准测试程序中的6种典型应用程序，使用基于字的STM中的9种库实现对其进行比较，评估冲突检测中数据版本管理对性能产生的影响.实验结果显示，TML在各个应用程序上面运行的效果相对最好；而SGLA的效果相对最差.另外，在比较TML与TML+Lazy之后，采用急切版本管理取得了较好的效果，这主要是通过急切版本管理及时检测并避免了冲突.但是如果出现较多的放弃或活锁的情况，系统的性能可能有所下降.     

实时协同标绘系统中的即时锁共享机制研究

针对协同GIS应用中的并发与协同,提出了一种即时锁共享机制.其基本思想是在一定的协同感知基础上,允许产生一定的冲突,然后加以解决.对于共享锁用户并发操作导致的冲突意愿保护,采用了有向二叉树结构存储的并发版本方法.冲突的解析则利用角色和投票相结合的方法.此机制已经在CoGIS中实现,结果证明它可以在保证数据一致性的基础上提高系统的整体性能.     

对压铸机合模机构的结构分析

文章以合模机构所能产生的锁模力为研究对象,通过对合模油缸与机铰进行力学分析,增进了对压铸机合模机构的了解,并对现有压铸机的设计提出一些改进意见。