面向多核处理器的Linux网络报文缓冲区重用机制研究

提出一种多核架构下Linux网络报文缓冲区重用无锁算法。通过建立Linux网络转发模型,分析了Linux网络报文缓冲区重用机制的工作原理,指出其在多核处理器上扩展性不好的主要原因在于:互斥机制占用了较多的处理时间,较差的Cache行为特征降低了指令执行效率。设计并实现了MSRQ回收重用算法,实现无需互斥机制对重用队列的并行操作,并且具有更好的Cache行为特征。实验证明,MSRQ算法的小包转发性能比原有的缓冲区重用算法提高了67%。

列存储数据仓库查询执行中重用缓冲区调度算法

查询的中间结果重用是提高查询效率的重要手段.现有列存储系统主要关注多查询计划间的中间结果重用,忽略了单一查询计划执行过程中大量可重复访问的中间结果.单一查询中的中间结果具有确定性高、结果大小可估计的特征,非常适合作为重用的对象.为此,针对列存储数据仓库单一查询计划执行过程中的中间结果重用问题,提出了一个重用缓冲区空间的调度算法.首先,基于操作结点在给定物理执行计划树中的相对位置及其操作所产生的中间结果的大小对操作结点提出重用度估计模型.其次,设计了基于模型估计结果的缓冲区调度算法.在每一个查询计划的执行过程中,根据其模型估计结果执行缓冲区调度算法,使得其产生的中间结果中更重要的部分能够更久地驻留在内存中,以提升查询性能.在数据仓库基准数据集SSB上的实验结果验证了方法的有效性.

基于linux用户态可自控缓冲区管理设计与实现

为了避免创建缓冲区的过程中,由于多次释放和重新分配内存而导致可能的内存泄露和内存浪费等弊端,采用一种基于用户态的可自行调控的缓冲区管理机制,该管理机制是基于抽象缓冲区虚拟接口而设计的,具有自适应性,并且能够支持动态的内存分配、回收,缓冲区重用机制。研究结果表明:在基于零拷贝的集群并行通信系统中,采用该缓冲区管理机制的设计满足了网络通信系统的应用需求,该方法是一种高效的、可靠的、具有实时性的可兼容的缓冲区管理机制。