《微计算机技术》(第2版)

作者 ●马群生,清华大学计算机系教授,清华大学"微机原理"课程的主讲教授 ●温冬婵,清华大学计算机系教授,清华大学"汇编语言程序设计"课程的主讲教授 仇玉章,南京邮电学院计算机系高级工程师 ●唐瑞春,清华大学计算机系副教授 点评 本书是为高等院校计算机专业本科生学习有关微机原理课程而编写的专业基础课教材.

高性能路由器的分布式体系结构

由于技术的进步和网络的日益复杂 ,网络路由技术以及安全技术发展变化是十分迅速的 .自主研制开发国产高性能路由器在经济上、技术上以及安全上都具有重大的理论和现实意义 .本文以实际的工作为背景 ,对于分布式多处理器系统的路由器体系结构及其软硬件平台进行了系统的分析 ,并对于多处理机之间的信息交换进行了详尽的阐述 .

关于并行计算系统中加速比的研究与分析

着眼于并行计算中的加速比,重点讨论了几种通用的并行系统中的加速比模型,并且就它们各自的优点和不足进行了分析和说明,确立了它们之间的内在联系,最后结合并行系统中存在的其他因素,提出了未来加速比模型需要考虑的问题。

一种适用于机群系统的用户层消息传递机制

网络通信中的软件开销是目前影响机群系统性能的瓶颈 ,为了提高机群系统的通信性能 ,提出了一种用于机群系统的用户层快速消息传递机制 UL FM(user- level fast message) ,并在 TH- GBNet上加以实现 .ULFM以通信缓冲区的管理为核心设计了一种易于实现的用户层网络访问接口 ,通过综合采用用户层网络接口访问、零拷贝数据传递、精简通信协议等技术 ,可以有效地降低机群系统的通信开销 ,为应用程序提供实际的低延迟、高带宽的通信性能 .在 TH- GBNet的实现中 ,UL FM节点间 16字节数据包的单向延迟减小到仅为 6 μs,2 K字节数据包的带宽达 4 0 MB/

可扩展高速互联网络TH-GBNet的设计与实现

随着处理器速度的不断提高，互联网络逐渐成为限制网络并行计算系统性能发挥的主要瓶颈．本文中所介绍的TH－GBNet是基于动态crossbar开关的可扩展高速互联网络．TH－GBNet系统以TH-Switch为基本开关单元，具有很强的扩展能力．其中的TH-Switch开关单元具有八个双向端口，单向的数据传输率能够达到1．056Gbps．本文主要介绍了TH－GBNet系统、TH－Switch开关单元以及网络接口卡的具体设计方案，及相应的协议软件设计．

网络并行超级计算系统THNPSC-1

网络并行计算 (也称集群式计算 )是实现高性能计算的重要方式 ,该文介绍了一个清华大学研制的网络并行超级计算系统 THNPSC- 1.它是由 Pentium III SMP计算结点组成 ;网络互联采用两种高速网 :一种是自制的具有动态仲裁与路由寻经的交叉开关网络 THNet,另一种是 10 0 Mpbs的 Ethernet.THNet中的交叉开关 THSwitch是用 15万门的 AL TERA FPGA芯片构成 ,THNet还包括具有 DMA引擎的网络适配器 THNIA .THNet每一端口可以提供数据传输率为 1.0 5 6 Gbps,其聚合频宽可达 8.4Gbps;采用固定用户缓冲和扩展的主动消息传递等方法 ,THNet执行用户层的消息传递 ,旁路操作系统的系统调用 ,做到零拷贝的消息传递 .乒乓测试结果表明 :单向消息传递延迟可减少到 8μs.THNet软件包括 THNIA驱动程序和支持用户层通信的函数库 .此文对相关工作进行了简要对比 。

HPNI:一种新型的机群系统网络接口

文中介绍了一种新型的高性能网络接口（ＨＰＮＩ）的设计与实现．ＨＰＮＩ网络接口通过一个表直接由硬件对通信缓冲区进行维护，可以直接将消息数据从应用空间输入／输出到网络，从而支持真正意义上的０ 拷贝通信协议．通过提供用户层网络访问接口，重叠通信与计算等手段，该接口取得了很高的通信性能．其中实际测量的应用程序之间１６ 字节消息的传递延迟不到３μｓ，最大持续通信带宽可达４０ＭＢ／ｓ．

MP860层次式并行超级计算机的设计和实现

并行处理技术是现代计算机领域提供超级计算的关键技术，在设计紧耦合并行处理系统时围绕着处理器和存储器为中心产生了多种不同的并行处理体系结构．本文介绍了以i80860XPCPU为基础的MP860并行系统：一种异构型层次式的多处理器系统．该系统设计中具有32个i80860XP处理器，其峰值速度可达32亿次／秒．本文具体讨论了多处理器总线问题、存储器Cache一致性问题，以及MP860并行系统提供的并行编程环境．

Jini-Java嵌入技术的新突破

Ｊａｖａ嵌入技术悄然兴起。而Ｊｉｎｉ技术的出现使得Ｊａｖａ在成功地为嵌入计算提供了合适的平台之后，更为嵌入计算设备，尤其是家用消费类电子设备提供了一个全新的网络计算结构。文章将较详细地介绍Ｊｉｎｉ系统的组成和结构。

SMP超结点机群系统的仿真分析

通过网络将独立的计算机结点连接起来协同工作 ,机群系统已经成为实现超级计算的一个重要手段 .随着计算机制造工艺的发展 ,处理器的运算能力得到迅速提高 ,使得网络性能成为机群系统的瓶颈问题 .因此 ,采用高频宽网络 ,减少通信开销是发展机群系统的首要任务 .采用交换式网络及用户层消息传递机制是提高网络性能的有效手段 .通过建立仿真模型 ,我们对机群系统进行模拟 ,定量分析了交换网络及用户层消息传递对其性能的影响 .本文介绍了交换式机群系统和用户层消息传递的原理及其仿真结构 .本文还描述了对机群系统的仿真测试 。

存储系统模拟器SiMemSy的设计与实现

由于存储器间距日益扩大 ,存储系统对计算机系统整体性能的影响越来越严重 ,存储系统模拟器的研究与开发也日益重要 .传统的模拟器更多地将注意力集中于对 Cache的模拟 ,而对存储系统整体的模拟不够 .为了模拟并分析存储系统各部分的性能与其对存储系统整体性能的影响 ,本文设计并实现存储系统模拟器 Si Mem Sy(SImulator ofMEMory SYstem) .实验表明 ,Si Mem Sy可以准确。

Java嵌入式技术面面观(二)

Ｊａｖａ嵌入式技术面面观（二）￥清华大学电子系微电子专业＠徐剑军￥清华大学计算机系＠马群生＠王克宏Ｊａｖａ嵌入式技术面面观（二）清华大学电子系微电子专业（１０００８４）徐剑军清华大学计算机系（１０００８４）马群生王克宏（接上期）ＪａｖａＣａｒｄ所用的Ｊａｖ...

Java Card程序设计(二)

ＪａｖａＣａｒｄ程序设计（二）清华大学计算机系（１０００８４）徐鹏马群生王克宏接上期）３ＪａｖａＣａｒｄ程序设计下面介绍如何使用ＪａｖａＣａｒｄ２．０ＡＰＩ来编写针对智能卡技术的ＪａｖａＡｐｐｌｅｔ程序。３．１Ｊａｖａ子集Ｊａｖａ智能卡是一种新型的程...

Java嵌入式技术面面观(一)

简要介绍Ｊａｖａ嵌入式技术的使用优点，对ＰｅｒｓｏｎａｌＪａｖａ、ＥｍｂｅｄｄｅｄＪａｖａ、ＪａｖａＣａｒｄ、Ｊａｖａ芯片用的ｐｉｃｏＪａｖａ规范等，作了较详细的介绍。并对Ｊａｖａ在嵌入式应用中的广阔前景作了分析。

消息存储器网络接口设计在PCI总线上的实践与性能分析

根据研究结果表明 ,在网络并行计算系统中 ,消息传递的内容很少是栈 (Stack)中的数据 ,而主要是堆 (Heap)中的数据 .根据这个定性分析以及定量统计结论 ,结合存储器技术的进展 ,在网络并行计算中的网络接口上引入消息存储器 ,使得网络并行计算中各个结点可以直接访问其他结点的消息存储器 .本文给出在这种消息存储器网络接口在PCI总线上的实践 .对比了采用完全 ASIC设计的通用原始方案与在 PCI总线上采用嵌入处理机的方案之间的差异 ,根据对比结果 ,得出采用嵌入处理机的方案可以在完成同样功能的情况下 ,获得更高的计算与通信的重叠性 .所以本文修改了原始的 MMNI设计方案 ,把消息队列的管理也交由嵌入处理机完成 .最后本文给出一种性能分析的模型 ,给出了在

以存储器为中心的路由器MRouter

并行系统的互连技术一直是高性能计算机的一个关键研究领域 .在本文作者 1999年中提出了一种基于多端口快速存储器的新型互连体系结构 MCIM,并在此基础上构造出规模为 16— 12 8个 CPU的结点系统 [1 ] .该文将 MCIM原理应用在互连网络通信技术上 ,实现了一种以存储器系统为中心的路由器 MRouter.它采用流水操作和穿通传输技术 ,可用于构成低延时、高带宽的高性能互连网络 .将这种互连网络与上述结点系统结合 ,可以实现更大规模的并行系统 .而且其无论在板级或是结点级都采用同一种互连技术 ,有利于系统的模块化实现 .文中介绍了以存储器为中心的互连机制 MCIM的原理 ,同时描述了以存储器为中心的路由器 MRouter的结构及数据传输流程 .在仿真实验中作者对 MCIM的互连通信技术和其它互连技术进行了测试和比较 .

XNETi网络接口的差错控制与分包/重组问题的研究

ＸＮＥＴｉ是为ＸＮＥＴ网络互连系统设计的基于ＰＣＩ总线的网络接口，可以有效地支持用户层的消息传递．为减少消息传递过程中的软件协议开销，ＸＮＥＴｉ实现了硬件逻辑的消息传递差错控制和数据包的分解与重组．

JavaCard程序设计(五)

ＪａｖａＣａｒｄ程序设计（五）清华大学计算机系（１０００８４）徐鹏马群生王克宏（接上期）３．６文件系统Ｊａｖａ智能卡文件系统是对Ｊａｖａ智能卡框架类的扩展。对于您的Ａｐｐｌｅｔ程序来说１个文件系统并不是必须的。即使Ａｐｐｌｅｔ程序接收了ＡＰＤＵ命令（...

Java Card程序设计(三)

ＪａｖａＣａｒｄ程序设计（三）清华大学计算机系（１０００８４）徐鹏马群生王克宏（接上期）在字节代码方面，系统还有一些限制，１个类文件必须遵守这些限制要求，一般它能够被Ｊａｖａ虚拟机进行正确的访问。具体限制如下：１．ｌｄｃ，ｌｄｃｗ：字节代码ｌｄｃ和ｌ...