基于状态机控制的硬件Page Walk方案与实现

在现代微处理器中,虚实地址代换一般处于Cache访问的关键路径上,旁路转换缓冲(TLB)作为虚实地址代换的专用缓冲,用于提高虚实地址代换的速度。当不命中TLB时,需要逐级查找页表以获取代换后的物理地址。论文提出一种基于状态机控制的硬件自动查找页表并装填TLB的方案,并给出具体实现;同时,结合页表结构Cache,对状态机进行优化,进一步提升硬件查找页表的速度,降低TLB Miss的处理开销。

基于结构与内容的网页主题信息提取研究

结合HTML网页内部特征与外部的结构布局,提出采用映射表这种网页映射模式对网页视图进行变换,基于结构与启发式规则对网页进行区域分割与识别,并利用向量空间模型对网页内容分析,从而准确得到具有高语义内聚性的网页主题内容.实验结果表明,此方法对各种复杂结构的网页主题信息提取较为理想.

高能物理计算环境中KVM虚拟机的性能优化与应用

高能物理是典型的高性能计算的应用,对CPU计算能力要求很高,并且CPU利用率的高低直接影响高能物理的计算效率。虚拟化技术在实现资源共享和资源高利用率方面表现出很大的优势。基于KVM(Kernel-based Virtual Machine)虚拟机进行性能测试和性能优化。首先对KVM虚拟机的处理器、磁盘IO和网络IO等参数进行测试,给出虚拟机和物理机的性能差异和定量分析,然后从KVM虚拟机架构上分析影响KVM性能的各种因素,从硬件级、内核级对影响性能的因素包括扩展页表EPT(Extented Page Table)和CPU的亲和性(CPU affinity)展开研究,以对KVM进行性能优化。优化结果表明,KVM的CPU性能的损失率可以降低至3%左右。最后,给出了高能物理计算的虚拟集群,结果显示虚拟机群的计算性能能够满足高能物理计算的需求。

一种基于粗糙集的网页分类方法

Internet的迅速发展带来了一个新的问题 ,如何有效、迅速地从浩瀚的 Web网页中找到所需要的信息 .机器学习的发展给这个问题的解决提供了一个新的方向 .本文将粗糙集理论应用于网页分类 ,提出了一种基于粗糙集的决策表约简的增量式学习算法 ,并利用该算法实现了一个 Web网页的分类器 。

CC-NUMA系统中面向页迁移的反向页表技术

页迁移技术是实现CC-NUMA访存局部性优化的一种重要策略,其实现涉及到虚存系统中物理地址到虚拟地址的转换,传统做法需要遍历所有进程的虚拟地址空间,效率低、开销大。针对此问题,介绍了一种在操作系统内核中高效实现物理地址到虚拟地址转换的技术——反向页表技术,并着重阐述了反向页表在页迁移策略中的应用。

页迁移系统中反向页表技术的设计与实现

页迁移技术是实现CC-NUMA存储优化的一种重要策略,它动态开发了数据的局部性。页迁移策略的实现涉及到虚存系统中物理地址到虚拟地址的转换,传统做法需要遍历所有进程的虚拟地址空间,效率低、开销大。针对此问题,本文介绍了一种能够高效实现物理地址到虚拟地址转换的技术——反向页表技术,着重介绍了反向页表的设计、实现和维护方法。

基于虚拟机监控器的隐私透明保护

操作系统漏洞经常被攻击者利用，从而以内核权限执行任意代码（返回用户态攻击，ret2user）以及窃取用户隐私数据．使用虚拟机监控器构建了一个对操作系统及应用程序透明的内存访问审查机制，提出了一种低性能开销并且无法被绕过的内存页面使用信息实时跟踪策略；结合安全加载器，保证了动态链接库以及应用程序的代码完整性肩皂够确保即使操作系统内核被攻击，应用程序的内存隐私数据依然无法被窃取．在Linux操作系统上进行了原型实现及验证，实验结果表明，该隐私保护机制对大多数应用只带来6％～10％的性能负载．

内存数据库中空闲页面管理的方法研究

在内存数据库中数据存储的基本单位是页面,空闲页面管理的好坏,直接关系到系统性能的高低。在数据量大和数据组织形式多的情况下,表现尤其突出。针对内存数据库中空闲页面的两种管理方法:可用空间表和位示图法进行了详细的论述,描述了两种不同的数据结构,重点对空闲页面的管理策略进行了讨论,对不同系统选择数据库管理提供了有效的参考依据。

支持安全策略检查的用户态驱动框架研究

驱动程序对系统安全性和稳定性起着至关重要的作用,但由于其复杂和多样性,导致难以成为操作系统的可信模块。近期研究表明,在用户空间内执行驱动程序,可提高系统稳定性并降低开发难度,但对系统产生了潜在的安全威胁。为此,从限制驱动程序可能的行为出发,对面向安全的轻量级通用用户态驱动框架进行了研究,通过内核态驱动命令解释器与安全策略检查相结合的手段,确保驱动模块的安全性与隔离性。通过实验测量框架对系统产生一定负载,但不会对系统的正常运行产生明显影响。

一种通用的嵌入式操作系统内存保护设计

详细介绍了一种基于分页机制的嵌入式操作系统内存保护技术,主要对应用程序和操作系统内核的域进行保护,该设计简单,且具有通用性,能适用不同体系结构的CPU,也能在现有操作系统中使用,最后用示例简单介绍了移植方法。

Web数据库分页浏览方法性能分析

随着互联网的发展,Web数据库的应用越来越多,在Web页面中实现数据库记录的分页显示是一项复杂而又实用的技术。Web数据库分页有基于ADO的分页和存储过程分页2种方法。从Web数据查询特点出发,对这2种方法的性能进行了分析,并且着重介绍了存储过程分页的实现方法以及表变量在存储过程中的应用,最后对这2种Web数据库分页浏览的方法进行了测试和比较。结果表明,利用存储过程分页可以有效地提高Web数据访问的效率。

虚拟机可用性研究

针对虚拟机双机热备技术中,虚拟机服务响应延迟引起的可用性降低问题,通过对基于Xen的经典虚拟机可用性方案Remus的分析与总结,提出一种基于双影子页表实现零停机的方法.该方法基于Xen虚拟化平台,采用检查点机制,利用动态迭代传输思想实现主从虚拟机状态同步.将主虚拟机工作流程分为运行和同步两个阶段,在虚拟机双机热备期间采用两个影子页表:主影子页表和备用影子页表,两影子页表交替作为主页表和备用页表.运行阶段,主页表记录主虚拟机状态,并利用最近最常访问算法从中挑选最近最常页保存到备用页表,这样能够减少下次运行时影子页表的重建时间;同步阶段,主虚拟机不停机,备用页表转作主页表,原主页表作为备用页表实现主虚拟机与备份虚拟机的同步.实验结果表明,与Xen4.0中典型的虚拟机双机热备系统Remus相比,双影子页表实现零停机方法在虚拟机内存变化频繁时对主虚拟机可用性有明显的改进,降低延迟最高可达88.64%.

嵌入式微处理器页面管理部件PMU研究

设计拥有我国自主版权的微处理器在国防及民用有着重大意义。页面管理部件是微处理器保护模式设计的重要组成部分。该文探讨了页面管理部件的结构、定义以及地址的变换过程,给出了保护方式下页面管理的算法及硬件实现策略;最后用EDA工具SYNOPSYSDesignComplier和AlteraFLEX10K250-3器件对页面管理部件PMU的RTL级VHDL描述进行了综合以及FPGA验证,验证了其设计正确性与有效性。

基于互联网的高校国资管理系统的设计

随着高等学校的发展,规模不断扩大,校区增加,固定资产急剧增加并且分布分散,对其管理十分困难。针对这一特点,在对高校国有资产信息化管理系统的需求做出详细分析的基础上,提出了基于ASP.NET架构的解决方案,并提出了在Visual Studio与SQL Server平台上开发高校固定资产管理系统的办法。对ASP.NET架构下高校固定资产管理系统的技术实现进行了阐述。详细阐述了数据表的设计,重点介绍了系统主要功能的实现,并列出了部分核心代码及部分功能的说明。通过系统多次运行后,结果显示所提方案满足系统的网络信息化要求,证明该技术能提高系统的安全性和稳定性,同时具备了更好的可扩展性和可维护性。

DIV+CSS技术在延安大学网上考试系统中的应用研究

该文对DIV+CSS技术以及在网页布局中的应用进行了分析与讨论;然后主要阐述DIV+CSS技术是如何取代TABLE技术进行了分析与探讨,并总结出DIV+CSS技术在网页布局中的应用的优势;最后DIV+CSS技术在延安大学网上考试系统中的应用实例进行了解析,并给出了相应详实的实现代码,以供读者参考。

基于频繁模式挖掘的Internet骨干网攻击发现方法研究

DDOS、蠕虫和病毒邮件已经成为影响骨干网络安全的3大主要因素,近几年来不断爆发的安全事件已经造成了巨额的经济损失。这些攻击具有贪婪性以及模式频繁重复的特点。本文时这3种方式分别进行了建模,提出了一种新的基于攻击行为模式分析的TIR模型,并提供了相应的快速挖掘算法。基于本文的方法在应用中能以较低的资源代价检测到未知的攻击并定位受害源。为提高算法的效率,本文提出了基于双页表结构的TIR攻击树构建方法,实验证明它能有效地提升信息采集速度。

基于VMFUNC的虚拟机自省触发机制

虚拟化技术作为云计算的基础得到了广泛应用,但随之而来的虚拟机安全问题日趋严重.虚拟机自省作为一种从外部监控虚拟机内部运行状态的方法,为解决虚拟机安全问题提供了新视角,但同时也引入了巨大开销,阻碍了实际应用.提出了一种基于VMFUNC的虚拟机自省(virtual machine introspection,VMI)触发机制.该机制借助CPU硬件特性VM-Function以及RDTSC指令模拟,将调用时产生VM Exit开销降至最低;利用VMFUNC的功能为目标虚拟机切换备用扩展页表,避免VMI程序运行时对虚拟机执行的中断;通过重载VMFUNC指令和Xentrace的功能实现高效的触发与信息传递机制,主动触发VMI程序运行,克服了VMI程序常驻带来的大量资源消耗.实现了虚拟机自省即服务系统,并进行了实验验证.结果表明:本系统带来额外性能开销不超过2%,使VMI在实际云环境中的广泛应用成为了可能.

UNIX内存管理的研究和分析

该文对UNIX系统V内存管理进行了较为深入的探讨,阐明了虚存、实存、系统空间、进程空间、页表等的概念及它们之间的内在关系;研究分析了内存管理中的分页系统的优缺点,并提出了一个改进的双表针时钟算法。

跨平台系统级虚拟机的访存优化

跨平台系统级虚拟机软件模拟访存操作效率低,严重影响了虚拟机的性能.为提高跨平台虚拟机访存效率,提出了一种使用宿主系统TLB硬件、加速跨平台系统级虚拟机访存地址转换的软硬件协同优化方法.该方法相对于软件访存模拟方法,有效利用了宿主系统的硬件资源,提高了跨平台系统级虚拟机执行访存操作效率.实验结果表明该方法将虚拟机系统的整体性能提高了近15%.提出的方法已实际应用在龙芯系统级跨平台虚拟机中.

NAND Flash在大容量存储技术中的应用

如今航空电子系统对信息数据的处理量要求越来越高。随着存储技术的发展,使得航电系统记录和处理更多的数据成为可能。NAND Flash的独特架构设计让他成为大容量存储器设计的首选。以Samsung公司的NAND Flash芯片K9WAG08U1A为例,结合模块设计要求,介绍了芯片的基本结构和特点,硬件结构的连接。阐述了NAND Flash的独特的访问操作流程以及访问失败处理方法。