分类的缓存数据延迟写技术

根据缓存数据在缓冲区的活动性不同而设计和实现了一个分类的延迟写(Writebehind)技术.通过将不同活动性的数据分类缓存,并延迟刷新到磁盘来减少、合并写磁盘的次数,从而改进文件系统的写性能.初步的实现结果表明,分类的缓存延迟写技术比LRU的缓存策略有更短的系统响应时间,写文件的反馈时间减少了11.3%,并且使用RWB策略的缓存命中率比使用LRU策略高.

SPM结构上冗余读延迟写优化的设计与实现

随着微处理器架构的发展,将片上SRAM组织成SPM这种软件管理的非cache结构成为众多处理器的选择。SPM结构的特点是实现简单,访问延迟低、带宽高。要有效利用有限的片上SPM空间提升程序性能,必须由用户显式进行数据的布局和传送,或者由编译器进行高效的自动访存优化。冗余读延迟写优化从循环中多个主存访问之间的关联性出发,自动进行了数据传送和缓存优化,提高了SPM上的数据重用率。经过测试,可以有效提升程序性能。

嵌入式处理器中的寄存器堆延迟写回技术

为了降低嵌入式处理器中寄存器堆的功耗,提出一种基于限制取指的寄存器堆延迟写回技术.对于嵌入式处理器,传统的寄存器堆延迟写回技术带来的效果并不明显,文中根据处理器前端比后端快的特点,采用限制取指技术提高寄存器堆延迟写回的效果,不仅大幅度地消除了对寄存器堆不必要的写操作,同时也降低了处理器前端的功耗.FPGA平台上的实验结果表明:在不影响程序性能的情况下,应用该技术后,EEMBC程序对定点寄存器堆的写操作减少了35%,对ICache的访问减少了15%,且没有额外的开销.

面向高并发在线考试系统的性能优化

在线考试是线上教育的重要组成部分,随着线上教育的迅速发展,加之考试本身的特殊性,在线考试系统往往会面临高并发场景。本文分析在线考试系统中出现的高并发场景,在传统的系统架构之上,加入基于Redis的缓存层,并提出两个优化方法:缓存预热和延迟写入,分别用于改善在线考试开始时高并发读和在线考试期间高并发写的性能。实验结果表明,这两种方法能有效提高单机处理请求的吞吐量,降低请求的平均响应时间,因而能在机器数量保持不变的情况下,提高整个在线考试系统的并发量。此外,为了避免缓存层不可用时,整个系统无法正常提供服务,本文提出一种容错机制,将系统与缓存层进行解耦,从而提高系统的可用性。目前,这些优化方法已经被用于华东师范大学研发的“水杉在线”学习平台,有效提高了用户的体验感。

移动计算环境中基于Agent技术的语义缓存一致性验证方法

回调算法是一种由服务器驱动的缓存管理算法,存在"写延迟"和终端断接重连时需重新验证缓存的问题,为此提出利用代理技术验证缓存一致性的方法。首先,给出Client/MSS/Server结构,设计并说明各层代理的功能;其次,从客户端的数据访问操作和服务器端的写操作两方面讨论缓存一致性验证方法。利用代理管理客户端缓存和转发失效数据,既可满足终端断连的需要,也不致产生服务端的写延迟,并能够保持数据的强一致性。实验表明,所提方法使终端断接重连的查询响应时间更快,并能弥补回调算法的不足,更加适用于终端频繁移动、断接的无线网络环境。

45nm工艺下8管双阈值SRAM单元的研究

比较分析了8管SRAM单元在不同双阈值组合情形下的性能,为不同需求的设计者提供了在静态噪声容限(SNM)、漏功耗和延迟之间做出合理权衡的参考。仿真结果表明,组合C8具有最大的SNM,高阈值晶体管Mnl可以有效抑制漏电流。最后,分析了不同组合下的读写延迟时间,并给出了延迟差异的原因。

RAID控制器的Cache管理策略研究

为进一步缩小外存与CPU间的速度差异,满足日益增高的I/O请求率,在磁盘阵列设计中引入Cache,实现一种适用于RAID控制器的Cache管理策略。此方法重点研究了Cache的组织与管理,利用优化的最近最少使用算法(LRU)提高Cache命中率,通过树形结构的转换减少磁盘I/O次数,以提高系统的整体性能.从该策略在RAID控制器原型的实验结果分析,证明该策略对减少写磁盘I/O确有显著效果.

一种高效的磁盘队列I/O机制(英文)

分析了传统磁盘队列的存储管理开销和读写性能,针对磁盘队列I/O已成为影响消息服务器性能的首要瓶颈,提出了一种高效磁盘队列I/O机制—FlashQ。FlashQ采用物理上连续的磁盘块作为磁盘队列,以紧凑方式组织数据,采用延迟写策略和预先读策略提高读写性能。实验表明,FlashQ的性能比传统磁盘队列好。

高效的自适应文件系统的原型设计

为了改进文件系统的性能,提出的文件系统既具有自适应的RAID3和RAID5混合结构,又能根据缓存数据在缓冲区的活动性不同而分类缓存,数据被延迟刷新到磁盘来减少、合并写磁盘的次数,进一步采用自适应的文件条带策略来优化文件访问性能。研究结果表明,该文件系统能按需自适应地读写多媒体数据和事务处理数据,当文件系统负载低时,可以尽量积极地将文件分布到所有磁盘来最小化I/O的反馈时间;反之,在系统负载高时,将文件分布的范围小一些以便最大化文件系统整体的吞吐量。