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面向动态二进制翻译的动态优化和微处理器体系结构支撑技术研究

经过三十多年的发展,微处理器已经进入到社会生产和日常生活的各个领域,并取得了巨大的成功。微处理器产业的成熟,也使得大部分市场应用和软件投资集中到具有垄断性地位的几种体系结构上。为满足永无止境的性能需求,必须不断推出更新、更快、更有效的处理器。但是为了保护原有的大量投资和研究成果,新处理器往往需要保证对原有结构和应用的二进制兼容性。如今,二进制代码兼容已经成为微处理器是否能在市场上存活的关键问题,也成为新体系结构技术应用的障碍。动态二进制翻译和优化与微体系结构设计相结合,为微处理器性能继续提升,采用创新的体系结构技术提供了新的思路和方法。将与兼容性相关的复杂逻辑交给动态二进制翻译软件,可以使底层硬件更加简洁并能极大的扩展设计空间。动态优化还可以利用程序运行时特有的优化机会,进一步提高性能。这种处理器设计模式可以降低对制造工艺的要求,并通过采用创新设计避开处理器硬件设计中的众多专利障碍,特别适合我国国情。本文针对动态二进制翻译处理器  (本文共165页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京理工大学
南京理工大学

军用自动测试系统(ATS)体系结构及智能故障诊断方法研究

自动测试诊断系统是武器装备战斗力发挥的重要手段,也是世界各国重点研究和发展的技术之一。随着高新技术的不断发展,武器装备的自动化程度不断提高,为了适应武器装备更新换代快、自动化程度高的特点,ATS体系结构和故障智能诊断方法成为本领域研究的前沿技术。论文对ATS体系结构、测试软件层次结构及资源模型、硬件物理结构进行了深入研究。主要成果是:(1)研究了ATS执行机制,首次提出了基于虚拟仪器测试引擎的开放式ATS体系结构,从根本上实现了ATS硬件无关性和测试代码重用性;(2)研究了采用IVI、IVI-MSS和组件技术实现ATS仪器互换性的技术与方法,对实现ATS网络化奠定了基础;(3)研究开发了测试流程描述语言及相关仪器描述模型、开关矩阵描述模型、测试适配器描述模型,实现了测试软件的结构化和模块化,使大型复杂武器装备测试系统的开发与维护效率大大提高;(4)研究了与ATS体系结构相适应的硬件物理结构,该结构实现了ATS的通用性、开放性和可...  (本文共116页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

基于体系结构的软件动态演化研究

变化性是软件的基本属性。特别是在Intemet成为主流软件运行环境之后,网络的开放性和动态性使得客户需求与硬件资源更加频繁地变化,导致软件的变化性和复杂性进一步增强。软件演化指的是软件进行变化并达到所希望形态的过程,可分为静态演化和动态演化两种类型。由于具有持续可用性的优点,动态演化已成为软件工程研究的热点。但动态演化比静态演化更为复杂,技术上更难以处理。现代软件的复杂性决定了动态演化研究应从宏观层面入手。软件体系结构从系统全局的角度刻画当前配置状态,有利于对系统级特征属性的监控和关键约束是否得以遵守的检查,因此成为软件进行动态演化的重要依据和驱动因素。为支持基于体系结构的动态演化,本文较系统地从动态体系结构描述语言、体系结构求精、软件应用模型和构造框架、软件运行环境和机制等方面逐步展开研究。基于高阶多型π演算理论,提出了动态体系结构描述语言D-ADL。在D-ADL中,构件、连接件和体系结构风格被模型化为高阶π演算中的抽象(ab...  (本文共130页) 本文目录 | 阅读全文>>

国防科学技术大学
国防科学技术大学

一种新型路由器体系结构及其实现技术研究

路由器是互联网基础设施的重要组成部分,网络的快速发展对路由器性能和功能要求不断提高,路由器体系结构如何适应技术和应用发展的需求,成为了网络领域的研究热点。近年来,虽然研究人员先后提出了主动网络、可编程网络、开放控制式路由器、软件可扩展路由器和面向用户控制的路由器等多种路由器体系结构,但从总体上讲,路由器体系结构技术进展仍不能适应网络技术的快速发展和网络规模不断扩大,在控制开放性、功能可扩展性、规模可伸缩性、系统可用性和应用感知性等方面仍面临诸多挑战。论文针对当前路由器体系结构,尤其是路由器控制体系结构面临的问题进行了深入的研究,分析了ForCES、SoftRouter、NPForum、P1520、RCP等相关体系结构的特点,从规模、性能、控制、服务和应用感知等多维开放可扩展的理念出发,提出了一个结构灵活、开放可扩展的通用路由器体系结构—OpenRouter模型。OpenRouter模型将路由器划分为转发实体(FE)和控制实体(C...  (本文共121页) 本文目录 | 阅读全文>>

国防科学技术大学
国防科学技术大学

集群路由器体系结构及其关键技术的研究

Internet的网络流量、网络规模和上层应用的快速发展对新一代高性能路由器的性能、规模、功能、可扩展性、可用性和可管理性等方面提出了更高的要求。目前路由器体系结构可扩展性和可用性差,难以满足互联网发展对新一代高性能路由器的需求。集群路由器是由多个可独立运行的路由节点通过某种互连方式组合构成的规模可扩展的单映像路由器,是实现新一代高性能路由器的有效途径,具有广阔的发展空间。目前集群路由器由可扩展交换网络连接的大量路由转发单元组成,其中交换网络的结构和性能对集群路由器的各方面特性影响很大。本文在比较多种可扩展交换网络的基础上,提出3D Torus结构比较适用于集群路由器的设计,并针对3DTorus网络中现有路由算法的不足,提出一种基于维序的多路径路由算法DMR(Dimension-order-based Multi-path Routing)。以可扩展多级交换网络为核心的集群路由器需要专用的路由转发节点,扩展的灵活性差。针对这一不...  (本文共109页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学院研究生院(计算技术研究所)
中国科学院研究生院(计算技术研究所)

相连多寄存器组体系结构上的寄存器分配技术

寄存器分配是编译器后端一个十分重要的阶段。寄存器分配的有效性直接影响着编译器的优化效果和处理器性能的发挥。随着计算机体系结构的发展,为了支持多核多线程、异步访存以及减少寄存器件读写端口,出现了一类相连多寄存器组结构的处理器。在这类处理器上分配好寄存器是对编译器的一大挑战。本文对相连多寄存器组体系结构上的寄存器分配关键技术进行了研究。本文的主要贡献如下:1.提出了一种相连多寄存器组结构上的寄存器分配方法。传统通用处理器的寄存器组之间相互独立,各自存放不同类型数据,指令的操作数只能来自唯一一个寄存器组。在这种独立寄存器组结构上只须分别对每个寄存器组使用目前流行的Chaitin方法即可。但在相连寄存器组结构的处理器上,各寄存器组字长相同并有数据通路相连,能存放相同的数据,指令的操作数可来自多个寄存器组。出现了需要确定变量的寄存器组属性及解决寄存器组冲突的新问题,使得Chaitin方法不再直接适用。我们通过提出寄存器组划分图的概念以及对...  (本文共126页) 本文目录 | 阅读全文>>