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计算机科学杂志   北大期刊CSCD期刊统计源期刊

主管单位:国家科学技术部

主办单位:国家科技部西南信息中心

影响因子:0.94

ISSN:1002-137XCN:50-1075/TP

    基本信息:

  • 下单时间:1-3个月
  • 发行周期:月刊
  • 曾用名:计算机应用与应用数学
  • 发行地:重庆
  • 创刊:1974
  • 类别:计算机类
  • 出版社:计算机科学
  • 语言:中文
  • 价格:¥1000.00
  • 起订时间:2020年01月
  • 邮编:401121
  • 库存:187
相关期刊
服务介绍

计算机科学 2013年第04期杂志 文档列表

计算机科学杂志2012’体系结构专栏
35-37

软件流水循环缓冲的设计与实现

作者:陈纪孝 李勇 单位:国防科学技术大学计算机学院 长沙410073

摘要:设计了一种软件流水循环缓冲,用于存储和派发循环体指令,减少执行循环程序时的访存次数,从而减少访存延迟对性能的影响。在详细研究软件流水和循环展开的基础上,完成了软件流水循环缓冲的设计。所设计的循环缓冲可以存储112条32位指令,用循环专用指令来控制循环程序的执行。对设计进行了模拟验证,并用Design Com-plier对设计进行了综合。

38-40

自适应存储相关性预测器

作者:班冬松 颜世云 李礼 杨剑新 路冬冬 单位:上海高性能集成电路设计中心 上海201204

摘要:访存指令的乱序执行会导致存储相关性冲突。存储相关性预测技术能够减少相关性冲突,提升处理器性能。已有学术研究工作普遍存在硬件开销大、实现复杂度高的不足;商业处理器中的存储相关性预测技术虽然实现简单,但又存在不具有自适应性或不利于利用指令并行性等问题。设计了一种简单、高效的存储相关性预测器SMDP,它具有自适应、易实现、充分利用指令并行性等优点。实验表明,SMDP能有效提高处理器性能,在与实际处理器接近的较小指令窗口配置下,与盲预测机制相比,平均性能提高0.7991%,最高可达4.9225%。

41-46

典型编译器自动向量化效果评估与分析

作者:李春江 黄娟娟 徐颖 杜云飞 陈娟 单位:国防科学技术大学计算机学院计算机研究所 长沙410073

摘要:SIMD(Single-Instruction-Multiple-Data)体系结构在现代处理器体系结构中扮演重要的角色。多种国产高性能通用处理器也大都实现了SIMD结构。SIMD体系结构提供了短向量数据并行处理能力,编译器自动向量化是应用程序获得性能提升的主要手段之一。使用成熟的支持SIMD的商用处理器平台评估典型编译器自动向量化的效果,对于处理器体系结构的设计以及编译器的分析和设计非常有益。采用SPECCPU2006和SPECOMPM2001基准测试程序,评估了典型编译器(包括Intel编译器、PGI编译器和GCC编译器)的自动向量化的效果。并且以产品级的开源编译器GCC为目标,用手工编写的程序片段(主要是多种类型的循环结构)评估了当前GCC编译器自动向量化的效果,并深入分析了GCC编译器中现有的自动向量化的能力和局限。此项工作为进一步研发高效的编译器自动向量化提供了有价值的参考。

47-50

基于ibdump的InfiniBand网络拥塞控制观测方法研究

作者:曹光权 张子文 孙志刚 陈洪义 胥庆杰 单位:国防科学技术大学计算机学院 长沙410073

摘要:在InfiniBand(IB)体系网络中,拥塞控制(Congestion Control,CC)能够确保高性能和资源利用率,避免拥塞传播对于无辜流的性能损害。首先分析IB网络采用的ECN(Explicit Congestion Notification)拥塞控制机制,然后提出一种集中控制的多点流量发生器CTBG(Central Traffic Behavior Generator),它提供了对流量的统计能力。为了进一步剖析IB网络拥塞控制的细粒度行为,提出了基于ibdump和wireshark的观测方法。实验表明,提出的测量机制能够细粒度、低开销地观测IB网络的拥塞控制行为,其对拥塞控制机制的研究具有重要的指导意义。

51-54

Matrix DSP中多线程机制的研究与设计

作者:邓宇 孙永节 万江华 单位:国防科技大学计算机学院 长沙410073

摘要:深入研究了YHFT_Matrix高性能DSP中的一种多线程机制,重点介绍了其循环指令缓冲的读写机制、单线程与多线程之间的模式切换机制。在基于65nm工艺下,经过综合,代码面积、功耗都有减少,关键路径优化0.07ns。对程序的执行评估测试的分析结果表明:多线程工作模式相比单线程工作模式,其处理器性能IPC(Instructions PerCycle)平均提高了9.64%。

55-58

Matrix编译器If转换算法的实现

作者:刘飞 陈跃跃 孙海燕 阳柳 单位:国防科技大学计算机学院 长沙410073

摘要:指令级并行在提高处理器运行速度方面显得越来越重要,if转换技术是一种在处理器支持条件执行的前提下,有助于提高指令级并行度的编译优化技术。在详细分析GCC(GNU Compiler Collection)内部if转换技术的实现机制和算法的基础上,针对matrix体系结构特点,对GCC中现有if转换算法进行了移植与改进,实现了matrix编译器的if转换算法。实验证明,改进后的if转换算法能够更有效地移除分支,减少基本块的数量,扩大单个基本块的范围,有助于编译器生成更加优化的代码。

59-63

机群系统中空闲结点的功耗管理

作者:刘勇鹏 卢凯 迟万庆 单位:国防科学技术大学计算机学院 长沙410073

摘要:针对机群系统中存在的大量空闲活跃结点所造成的严重能耗浪费,提出空闲结点的cache式动态功耗管理模型,即利用结点多级休眠机制,将空闲结点划分为不同休眠等级的结点集合,每级休眠状态对应一级结点储备cache,力求获得近似活跃状态的系统响应速率,以及近似最深休眠状态的能耗节省。基于cache式功耗管理模型,综合能耗与响应速率两个因素,设计了空闲结点在不同休眠状态之间的动态升降级算法、基于储备池的资源结点分配与回收算法以及储备额阈值自适应算法,以在保证系统响应速率的同时降低系统能耗。实验表明,提出的空闲结点cache式功耗管理技术在作业相对延迟仅增加0.99%的代价下,系统空闲结点功耗降低69.51%,优化效果显著。

64-68

一种基于内容的数据分发网络及算法

作者:朱昭萌 张功萱 张永平 郭箭 张巍 单位:南京理工大学计算机科学与技术学院 南京210094

摘要:物联网中通常需要对海量传感数据进行有目的的聚合和分发。设计中通常使用集中式的大规模存储系统管理海量物联数据,合适的数据分发机制对这样的存储系统必不可少。提出一种基于内容的数据分发网络设计。该设计可以和大规模存储中节点网络相结合,在保证存储过程不受影响的前提下收集空闲计算资源,高效完成基于内容的数据分发工作。受虚拟化思想的启发,设计引入"工作者"和"功能块"角色,通过动态调节每个节点上"工作者"的数量实现网络中节点的负载自动调节,同时通过动态装载或切换"功能块"实现不同任务之间计算资源的动态调配。还具体给出了一种基于布隆过滤器的分布式基于内容的数据分发算法。该算法分布于上述数据分发网络,同时通过使用布隆过滤器表示对象及其属性所满足的约束集合,消除了大量冗余计算,可以并行、高效地完成数据分发工作。

69-72

基于CUDA的SVM算法并行化研究

作者:张巍 张功萱 王永利 张永平 朱昭萌 单位:南京理工大学计算机科学与技术学院 南京210094 淮阴师范学院计算机科学与技术学院 淮安223300

摘要:SVM算法在统计分类以及回归分析中得到了广泛的应用。而随着物联网的迅速发展,SVM算法在各种应用中往往需要解决大量数据的快速处理问题。在SVM算法并行化研究中,首先对SVM算法进行分析研究,提出了基于CUDA的SVM算法并行化方案;其次,进一步研究海量数据的处理,提出海量数据处理的并行化方案;最后,通过实验分析对比了并行化算法的性能。

计算机科学杂志网络与通信
73-77

热点感知的无线传感器网络数据存储策略

作者:李巧勤 吴磊 王焱 单位:电子科技大学计算机科学与工程学院 成都611731 电子科技大学应用数学学院 成都611731

摘要:针对基于地理哈希表(GHT,Geographic Hash Table)的传感器网络数据中心存储(DCS,Data Centric Stora-ge)机制的热点问题,提出了能量有效的热点感知数据存储策略SASS(hotSpot-Aware data Storage Strategy),对GHT的路由策略进行改进,以减少边界模式引起的能量消耗,并利用邻居节点动态地扩展存储空间。仿真结果表明,与现有存储策略相比,SASS能有效减少因存储资源限制引起的数据丢失,并减轻热点区域节点的通信负载。

78-82

语义聚集的P2P服务组织模型

作者:兰明敬 单位:解放军信息工程大学信息工程学院 郑州450002

摘要:针对集中式和传统分布式服务注册与发现机制中存在的问题,提出一种新的服务组织模型。该模型归纳服务系统中各服务功能来建立语义树,依据此语义树产生的语义串对服务进行标识,采用改进的Kademlia算法将服务组织起来,形成按语义树聚集的、使用语义串进行结点发现的P2P覆盖网络,从而解决了单点失效、性能瓶颈问题,实现了不依赖注册中心和注册操作的、自发现的服务调用。它具有高可扩展性,能够支撑动态调度、模糊搜索等应用形式,已在某服务计算平台中成功应用,该平台已通过验收并连续运行近一年。

83-85

一种改进的基于跳数的无线传感器网络路由算法

作者:陈志泊 徐孝成 单位:北京林业大学信息学院 北京100083

摘要:路由协议设计是无线传感器网络的一个重要研究领域,可靠性、低开销和易于维护是无线传感器网络路由协议的设计目标,其中基于跳数的路由协议以其简易、有效的设计思路,一直以来得到广泛关注。在详细分析基于跳数的无线传感器路由协议发展现状的前提下,对最小跳数路由算法的组网和数据传播阶段加以改进。通过在OMNeT++仿真环境中与原始最小跳数协议、定向扩散协议的比较,验证了改进后的算法在可靠性、负载均衡、延长网络生命周期和低路由开销方面的优势。

86-90

基于动态流量的多拓扑链路权值优化算法

作者:陈铎龙 孟相如 梁霄 温祥西 单位:空军工程大学信息与导航学院 西安710077

摘要:针对网络流量动态变化和不同流量对拥塞控制和传输代价的要求不同的现象,提出一种基于小生境粒子群的多拓扑路由子层链路权值优化算法。该算法以适应网络流量动态变化为目标,设置了以时段划分的业务量矩阵和适应流量动态变化要求的权重因子。优化目标函数从拥塞代价影响和传输代价影响两方面进行了改进,并利用小生境粒子群算法对目标函数进行寻优,以解决一般优化算法存在的容易陷入局部最优的问题。实验结果表明,算法能够在网络中实现负载均衡。

91-95

大型分布式计算中的分级节能调度

作者:秦高德 文高进 单位:深圳职业技术学院计算机工程学院 深圳518055 中科院自动化研究所模式识别国家重点实验室 北京100190

摘要:随着云计算的快速发展,大型分布式计算被广泛应用。但是,其运行时的巨大能量消耗已经成为应用推广的难题。目前的节能研究主要提出通过调度来减少服务器的运行数量以节能,而没有考虑网络的能耗。提出的分级调度算法HAS(Hierarchical Scheduling Algorithm)针对各计算节点间可能出现任务调度的情况,以DMNS(Dynamic Maxi-mum Node Sorting)调度方法将这些应用尽量分配到连接到同一级交换机的服务器中,然后,将应用数量少的计算节点上的任务转移到还能增加任务的节点,从而减少节点的数量。同时,调度时选择的是较少的数据交换量和较短的交换路径,以节约网络能耗。HAS算法的复杂度较好,且其稳定性也通过计算仿真得到验证。通过仿真数据对比表明,HAS比目前的其它方法更优。

96-101

基于均衡算法的协作信道分配策略

作者:罗庆云 陈敏 赵巾帼 单位:湖南工学院计算机系 衡阳421002

摘要:IEEE 802.11物理层和MAC具有支持多信道和多速率的能力。在多速率情况下,IEEE 802.11网络产生性能异常问题,低速率链路严重降低了高速率链路的性能,导致系统性能下降。针对该问题,设计了基于均衡算法的协作信道分配(CCA)协议,以解决无线网络中的性能异常问题。CCA的主要思想是通过预估传输时间(ETT)标准和均衡算法来解决信道分配问题。在预估传输时间标准下,CCA通过多信道来分离不同速率链路。通过使用均衡算法,CCA还能增加吞吐量的公平性。仿真结果表明,在无线网状网中,CCA能有效改善网络性能。