关键词： 虚拟机监控器   多处理器   虚拟化   NUMA  

摘要： NUMA内存技术在增加了计算机系统内存带宽的同时,其跨节点访存延迟高的特点也增加了虚拟化平台的内存管理难度.现有的多核虚拟机NUMA优化方法大多为静态方法,即无需动态调节虚拟机状态.这些方法大都限制了虚拟化监控器调度虚拟CPU的灵活性,降低了虚拟化平台负载均衡的能力,而影响虚拟机的运行效率.针对该问题,提出动态NUMA方法——在告知虚拟机NUMA拓扑结构的情况下,该方法通过调节虚拟机内操作系统NUMA相关数据结构方法,达到配合虚拟机监控器任务调度器的目的,实现虚拟机运行效率的提升.相较于静态方法,本文提出调节虚拟机NUMA数据结构,以适应虚拟机监控器调度器的动态方法.此方法提高了虚拟CPU的调度灵活性,提高了虚拟化平台负载均衡的能力,从而保证了多处理器虚拟机的运行效率.

关键词： 多处理器   x86   核性能   优化探讨   应用程序   移植过程   性能瓶颈   并发程序   多核处理器   并行程序  

摘要： 一、简述问题 最近一年来,很多金融行业的数据中心的主流应用平台已经发生明显变化,应用程序平台逐步从AIX小型机平台转向基于x86构架的Linux平台。从目前来看来,x86及虚拟化的趋势已经不可阻挡,但其中也出现了一些需要关注的情况：原每台小型机CPU内核数量较少,但单颗CPU内核性能强劲;而PC服务器CPU内核数量较多,单颗CPU内核性能较弱,部分应用程序在移植过程中出现性能差异。

关键词： 多处理器系统   FSMC总线   集中式工作池   混合调度   并行计  

摘要： 通用高性能计算机需求不断增加,传统多处理系统得到了快速发展,但其成本和功耗也大幅攀升,以嵌入式系统构成群集替代传统平台成为未来焦点。讨论了一种成本低廉的嵌入式多处理器系统的基本结构与实现,利用平台特性实现了一种特殊MIMD结构,在集中式工作池的基础上能够支持混合调度机制以适应不同工作环境、任务条件需要。试验结果分析表明,该系统能够支持多种调度机制的混合调度策略,更能够较大幅度提升系统的运算能力。

关键词： 可调度性   模型检测   UPPAAL   多处理器实时系统   时间自动机  

摘要： 随着多处理器实时系统在安全性攸关系统中的广泛应用,保证这类系统的正确性成为一项重要的工作.可调度性是实时系统正确性的一项关键性质.它表示系统必须满足的一些时间要求.传统的可调度性分析方法结论保守或者不完备,为了避免这些方法的缺陷,提出使用模型检测的方法来实现可调度性分析.提出了一个用于多处理器实时系统可调度性分析的模板,将与系统可调度性相关的部分包括实时任务、运行平台和调度管理模块都用时间自动机建模,并使用UPPAAL验证可调度的性质是否总被满足.符号化模型检测方法被用于推断可调度性,但是由于秒表触发的近似机制,符号化模型检测方法不能用于证明系统不可调度.作为补充,统计模型检测方法被用于估算系统不可调度的概率,并在系统不可调度时生成反例.此外,在系统可调度时,通过统计模型检测方法获取一些性能相关的信息.

关键词： 动态部分可重构   离线可重构   可重构计算   智能计算   按需计算  

摘要： 可重构系统可以根据应用程序运行时的需要动态地选择不同配置硬件加速方案。动态可重构多处理器片上系统是一种面向多种应用/标准之间资源共享、减少能源损耗和提升系统性能(专用DSP或者定制协处理器)的有效方法。提出一种根据应用不同需求进行动态软硬件重构的方法。

关键词： 工程机械   控制器   多处理器   并行计算  

摘要： 文章针对传统的基于PLC技术的工程机械控制器缺乏强大的高精度数据采集及数据处理的缺陷,采用一种多核并行架构设计,该设计充分利用RISC体系结构的处理器所具有的指令处理速度,有效的提高了控制器的实时处理速度;利用哈佛体系结构的DSP单元,满足了工程机械控制器在数据滤波、轨迹规划等矢量计算中对高速计算的应用需求;利用Soc处理器的集成度特点,有效地实现了控制器的小型化、低功耗的需求;针对工程机械应用过程中强振动、强噪声的恶劣工作环境,采用信号防抖动及信号反馈校正等高精度信号处理技术,有效地实现了高精度信号的采集与传输。

关键词： 多处理器   任务调度   布谷鸟搜索算法  

摘要： 多处理器系统在高性能计算中扮演着重要角色。为提高系统的并行性能,基于布谷鸟搜索算法,提出一种新的多处理器任务调度算法。该算法以全部任务的最晚完成时间最小为目标,利用基于任务优先权的编码方式使连续的布谷鸟搜索算法适用于离散的多处理器任务调度问题。实验结果表明,所提算法不仅求解质量高,而且求解速度最快,与目前广泛采用的遗传算法和粒子群算法相比其执行时间缩短超过60%。

关键词： 数据中心   操作系统   多处理器   虚拟化技术   内存地址空间   资源分配  

摘要： 针对数据中心应用对大规模对称多处理器系统的需求，中科院计算所高性能中心提出了基于虚拟化技术提供虚拟大SMP功能的操作系统pHPC-OS。pHPC-OS基于QEMU-KVM虚拟化技术，可以整合多个物理节点的CPU、内存和I/O资源，对客户机操作系统提供统一的内存地址空间，并可以按照需求实现弹性地资源分配策略。\n 本文研究pHPC-OS核心子系统vSMP(virtual Symmetric Multi-Processor)的实现机制，主要工作和贡献如下:\n (1)提出了一种支持vCPU跨节点迁移的机制。区别于以往先整合各个节点CPU、内存及IO资源再加载SMP操作系统的方法，vSMP首先在一个节点上虚拟出所有的SMP资源并运行主SMP操作系统，然后将部分负载及其对应的vCPU迁移至其它节点上，并建立这些vCPU与入驻节点物理CPU的映射关系。在此过程中通过修改vCPU间的通信方式，这些vCPU仍然接受主操作系统的管理，按需建立虚拟内存、IO与其入驻节点中相应资源的对应关系。本过程对应用透明，同时由于基于虚拟化技术，区别于以往的SMP实现方案，这是一种动态vSMP机制，系统扩展时不需要重启物理节点。\n (2)提出了一种vSMP跨节点内存访问机制。本文对KVM进行扩展，使得跨节点的vCPU可以访问统一的内存地址空间。区别于传统基于页表修改内核实现分布式共享内存的方法，vSMP基于硬件辅助虚拟化技术如Intel EPT(Extended Page Table)技术，通过修改虚拟化辅助页表实现，相比于传统方式，其更适用于云计算环境。\n (3)设计和实现了一种vSMP跨节点通信机制。vSMP系统中多个vCPU分布于不同的物理节点，为了使这些vCPU能互相发送处理器间中断并处理外部IO事件，同时接受同一个客户操作系统的管理，本文通过修改QEMU-KVM系统中断处理过程，实现了跨节点的消息截获与转发。

摘要： This paper surveys real-time scheduling algorithms for multiprocessor systems. The survey outlines fundamental results about multiprocessor real-time scheduling that hold independent of the scheduling algorithms employed. It provides a taxonomy of the different scheduling methods, and considers the various performance metrics that can be used for comparison purposes. A detailed review is provided covering partitioned, global, hybrid scheduling algorithms, and heuristic approaches. The survey addresses the Dynamic Voltage and Frequency Scaling (DVFS) technique that is acommonly-used for power-management wherethe clock frequency of a processor is decreased to allowa corresponding reduction in the supply voltage. This reducespower consumption, which can lead to significantreduction in the energy required for a computation, particularlyfor memory-bound workloads. It found that while DVFS is effective on the older platforms,it actually increases energy usage on the mostrecent platform, even for highly memory-bound workloads. © International Science Press.