SDAA:面向申威智能加速卡的运行时系统 被引量：1

1

作者 赵玉龙 张鲁飞 +3 位作者 许国春 李宇轩 孙茹君 刘鑫 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期5710-5724,共15页

自主研制的申威智能加速卡上搭载了脉动阵列增强的申威众核处理器,其智能计算能力与主流GPU相当,但仍缺少配套的基础软件.为降低申威智能加速卡的使用门槛,有效支撑人工智能应用开发,设计面向申威智能加速卡的运行时系统SDAA,语义与主流... 自主研制的申威智能加速卡上搭载了脉动阵列增强的申威众核处理器,其智能计算能力与主流GPU相当,但仍缺少配套的基础软件.为降低申威智能加速卡的使用门槛,有效支撑人工智能应用开发,设计面向申威智能加速卡的运行时系统SDAA,语义与主流的CUDA运行时保持一致.针对内存管理、数据传输、核函数启动等关键路径,采用软硬协同的设计方法实现卡上段页结合的多级内存分配算法、可分页内存多线程多通道的传输模型、多异构部件自适应的数据传输算法和基于片上阵列通信的快速核函数启动方法,使得SDAA运行时性能优于主流GPU.实验结果表明,SDAA运行时系统的内存分配速度是NVIDIA V100对应接口的120倍,数据传输开销是对应接口的1/2,数据传输带宽达到对应接口的1.7倍,核函数启动时间与对应接口相当.SDAA运行时已支撑主流框架和实际模型训练在申威智能加速卡上的高效运行. 展开更多

关键词 运行时系统 申威智能加速卡 人工智能 软件定义

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申威处理器上数据流运行时系统的设计与实现 被引量：1

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作者 张鹏飞 陈俊仕 +3 位作者 郑重 沈沛祺 安虹 许乐 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期46-54,共9页

我国自主研发的新一代神威异构众核计算平台主要采用athread异构编程方法,athread异构编程属于大同步并行模型,难以充分挖掘程序中的细粒度并行性,其采用的同步方式难以实现众核上的任务负载均衡。数据流并行编程模型因其天然并行性、... 我国自主研发的新一代神威异构众核计算平台主要采用athread异构编程方法,athread异构编程属于大同步并行模型,难以充分挖掘程序中的细粒度并行性,其采用的同步方式难以实现众核上的任务负载均衡。数据流并行编程模型因其天然并行性、点对点同步的特点能够很好地解决上述问题。基于Codelet程序执行模型和申威主从核架构特点,设计并实现面向申威处理器的数据流运行时系统swTasklet,通过对Codelet功能的进一步细化和对Codelet机器模型到主从核的映射,避免从核阵列上的同步操作,减少同步开销;由主核完成从核计算任务的调度分配,将计算和同步操作分离,保证运行时系统可以和从核计算库的共用。实验以NPB LU程序和向量-向量加作为测试用例,采用相同的优化方法分别对swTasklet和athread实现进行并行化。实验结果表明:在规模较大情况下,LU程序的swTasklet实现版本比athread版本快16%,向量-向量加swTasklet实现版本比athread版本快1倍;使用swTasklet实现的LU并行版本较主核本取得了平均8倍以上的加速,而向量-向量加swTasklet版本较主核版本取得30倍左右的加速。 展开更多

关键词 申威异构处理器 数据流运行时系统 Codelet程序执行模型 并行编程模型 众核加速

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面向信号的ATS运行时系统研究 被引量：2

3

作者 杨南南 宋东 +1 位作者 孙秦皓 王江龙 《电子测量技术》 北大核心 2022年第3期158-162,共5页

随着电子设备更加精密和复杂,ATS逐渐暴露出通用性差的问题。业界产生了面向信号的测试,并提出相关标准,以实现通用化。该测试方法在信号和虚拟资源描述方面的标准较为成熟,但在实际中还需要完成虚实映射等工作。针对该问题,提出一种面... 随着电子设备更加精密和复杂,ATS逐渐暴露出通用性差的问题。业界产生了面向信号的测试,并提出相关标准,以实现通用化。该测试方法在信号和虚拟资源描述方面的标准较为成熟,但在实际中还需要完成虚实映射等工作。针对该问题,提出一种面向信号的ATS运行时系统方案,以ATML标准为基础,设计具备初始化通道、信号能力匹配和路径择优与处理功能的运行时系统,完成虚拟资源到物理仪器的虚实映射,对该方案进行仿真验证,其匹配结果以及通道输出符合预期。对于ATS的开发与使用而言,在减少专用设备、实现通用化、易于开发维护等方面均有着重要意义。 展开更多

关键词 ATS 面向信号 通用性 运行时系统 ATML标准

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面向图计算的运行时系统的消息聚合技术 被引量：1

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作者 张鲁飞 孙茹君 秦芳 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2021年第4期984-989,共6页

图计算应用的通信模式以时空随机的点对点细粒度通信为主,但现有高性能计算机的网络系统应对大量细粒度通信时表现不佳,进而影响整体性能。虽然在应用层进行通信优化可以有效提升图计算应用性能,但这会给应用开发人员带来很大的负担,因... 图计算应用的通信模式以时空随机的点对点细粒度通信为主,但现有高性能计算机的网络系统应对大量细粒度通信时表现不佳,进而影响整体性能。虽然在应用层进行通信优化可以有效提升图计算应用性能,但这会给应用开发人员带来很大的负担,因此提出并实现结构动态的消息聚合技术,通过构建虚拟拓扑的方法在通信路径上增加中间点从而提升消息聚合的效果。传统的消息聚合策略一般仅在通信源或者目的地上进行,聚合机会有限,而所提技术通过灵活调整虚拟拓扑的结构和配置适应了不同硬件条件和应用特征。同时,还提出并实现了面向图计算的有消息聚合的运行时系统,这使得在程序迭代执行时可以动态选择参数,从而减少开发人员负担。在256节点规模的系统上实验的结果显示,使用所提消息聚合技术优化后的典型图计算应用的性能可得到100%以上的提升。 展开更多

关键词 图计算 运行时系统 可扩展性 通信模型 消息聚合

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基于嵌入式软PLC的掘进机控制系统设计 被引量：33

5

作者 朱伟 王虹 +1 位作者 李首滨 赵文生 《工矿自动化》 北大核心 2020年第2期100-106,共7页

针对现有以普通PLC和专用控制器为核心的煤矿掘进机控制系统存在开发成本高、维护量大、跨平台移植难等问题,设计了一种基于嵌入式软PLC技术的掘进机控制系统,分析了系统的功能需求和实现原理,提出了以嵌入式软PLC为核心的控制系统架构... 针对现有以普通PLC和专用控制器为核心的煤矿掘进机控制系统存在开发成本高、维护量大、跨平台移植难等问题,设计了一种基于嵌入式软PLC技术的掘进机控制系统,分析了系统的功能需求和实现原理,提出了以嵌入式软PLC为核心的控制系统架构。该系统通过实时操作系统的定制、软PLC运行时系统的移植及驱动组件的开发,实现了掘进机基本逻辑控制、全功能遥控和自动截割功能,可对掘进机状态进行实时监测,通过遥控器实现全功能远程遥控,通过设定断面形状、路径类型、巷道高度、巷道宽度和截割间距等参数实现巷道断面的自动截割成形等。相比于以PLC和专用控制器为核心的控制系统,采用嵌入式软PLC的掘进机控制系统可更好实现掘进机装备的标准统一和系统的组态开发,跨平台移植性好。测试结果证明该系统基本控制功能和遥控操作性能良好,自动截割断面边界最大误差小于10 cm。 展开更多

关键词 掘进机控制 自动控制 自动截割 逻辑控制 嵌入式软PLC 运行时系统

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雷达组网系统抗复合干扰效果动态评估研究 被引量：7

6

作者 向龙 丁建江 吕金建 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2010年第10期22-24,29,共4页

以"多对多"阻塞式噪声压制干扰与"一对一"转发式假目标压制干扰相组合的复合干扰样式作为研究对象,在深入分析该复合干扰技术机理的基础之上,推导了"综合信干比"雷达方程及组网系统检测概率公式;采用基... 以"多对多"阻塞式噪声压制干扰与"一对一"转发式假目标压制干扰相组合的复合干扰样式作为研究对象,在深入分析该复合干扰技术机理的基础之上,推导了"综合信干比"雷达方程及组网系统检测概率公式;采用基于高层体系结构/运行时支持系统的仿真平台实现了组网系统抗复合压制性干扰效果的动态仿真评估。仿真结果与实际抗干扰试验所得结论相符合。 展开更多

关键词 雷达组网系统 复合干扰 动态评估方法 高层体系结构/运行时支持系统

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异构并行编程模型研究与进展 被引量：13

7

作者 刘颖 吕方 +3 位作者 王蕾 陈莉 崔慧敏 冯晓兵 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第7期1459-1475,共17页

近年来,异构系统硬件飞速发展.为了解决相应的编程和执行效率问题,异构并行编程模型已被广泛使用和研究.从异构并行编程接口与编译/运行时支持系统两个角度总结了异构并行编程模型最新的研究成果,它们为异构架构和上层应用带来的技术挑... 近年来,异构系统硬件飞速发展.为了解决相应的编程和执行效率问题,异构并行编程模型已被广泛使用和研究.从异构并行编程接口与编译/运行时支持系统两个角度总结了异构并行编程模型最新的研究成果,它们为异构架构和上层应用带来的技术挑战提供了相应的解决方案.最后,结合目前的研究现状以及异构系统的发展,提出了异构并行编程模型的未来方向. 展开更多

关键词 异构并行编程模型 异构系统 GPU 编程接口 编译 运行时系统

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基于虚拟机的嵌入式软件测试环境 被引量：5

8

作者 王轶辰 刘斌 钟德明 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2005年第B12期364-365,368,共3页

嵌入式软件的系统测试需要系统测试环境的支持,而当前使用最多的专用测试环境,因为可移植性较差,极大的限制了测试用例的可重用性。文中提出了一种全新的基于测试虚拟机的软件测试环境,并且详细介绍了测试虚拟机的原理以及利用微内核模... 嵌入式软件的系统测试需要系统测试环境的支持,而当前使用最多的专用测试环境,因为可移植性较差,极大的限制了测试用例的可重用性。文中提出了一种全新的基于测试虚拟机的软件测试环境,并且详细介绍了测试虚拟机的原理以及利用微内核模式对测试虚拟机的体系结构进行设计。 展开更多

关键词 嵌入式软件测试环境 可重用性 可移植性 测试运行时系统 测试虚拟机 微内核

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SSRules:让智能家居自动化规则更易于编写和检查 被引量：2

9

作者 王博 张昱 +1 位作者 耿佳宁 李向阳 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第12期3728-3750,共23页

智能家居赋予家庭设备以智能,受到用户的广泛欢迎.由于用户需求不同,服务提供商采用“触发-动作”编程(TAP)模式以支持用户定制规则.然而,现在TAP编程和智能家居执行引擎中流行的Event-State时序范式极易出错,且难以修改规则和追踪运行... 智能家居赋予家庭设备以智能,受到用户的广泛欢迎.由于用户需求不同,服务提供商采用“触发-动作”编程(TAP)模式以支持用户定制规则.然而,现在TAP编程和智能家居执行引擎中流行的Event-State时序范式极易出错,且难以修改规则和追踪运行错误.对TAP缺陷的原因进行系统分析之后,提出一种编写和修改难度较低、且能够检测规则运行异常的方案,记为SSRules.SSRules允许用户以一种改进的State-State时序范式输入规则,并基于Z3定理证明器将其翻译为Event-State时序范式,且为开源智能家居系统Home Assistant所接受的规则输入.考虑到智能家居需要实时掌握设备的动态,SSRules引入了运行时子系统获取实体状态信息,并对规则执行有效性检查.最后,基于Unity3D开发了智能家居模拟器HA-Simulator.测试结果表明:SSRules与传统方法相比表达简洁,规则数目平均减少60%左右,且能够及时检测瞬时异常并记录原因,更易被用户理解和使用. 展开更多

关键词 智能家居 触发-动作编程 终端用户编程 运行时系统 缺陷检测

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基于变更事件驱动的微服务组合平台设计与实现

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作者 王信 刘晓燕 +2 位作者 张开琦 王星 严馨 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2021年第10期1781-1788,共8页

微服务组合领域尚处于未成熟阶段,需要更完善的解决方案,因此设计了一个基于变更事件驱动的微服务组合平台。该平台相比现有的解决方案,在领域特定语言层面上支持细粒度数据访问控制,并进一步丰富了语言表现力。引入Spring Cloud Netfli... 微服务组合领域尚处于未成熟阶段,需要更完善的解决方案,因此设计了一个基于变更事件驱动的微服务组合平台。该平台相比现有的解决方案,在领域特定语言层面上支持细粒度数据访问控制,并进一步丰富了语言表现力。引入Spring Cloud Netflix生态系统,解决平台中微服务不能动态部署的问题,提高了健壮性。对于触发微服务组合的事件,增加了对Web资源的变更检测,即对XML文档的内容和结构2个层面的比较,并对现有的XML文档内容层面的比较方法进行优化,综合考虑了内容和结构的相似度度量。实验结果表明,该微服务组合平台更加完善、丰富,注重私隐保护,容错性更强,在算法时间效率上亦有提升。 展开更多

关键词 微服务组合 领域特定语言 访问控制 编译器 运行时系统 相似度

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基于OpenCL的流式应用程序在MPSoC上的动态并行度伸缩调度

11

作者 黄姗 石晶林 萧放 《高技术通讯》 CSCD 北大核心 2016年第12期925-934,共10页

分析了嵌入式系统应用程序的复杂化和多样化趋势,面向嵌入式系统常见的流式应用程序,提出了基于开放运算语言(OpenCL)的统一编程框架,并在此框架的基础上设计一个运行时系统,在应用程序可用计算资源发生变化的场景下,该系统可在线调整... 分析了嵌入式系统应用程序的复杂化和多样化趋势,面向嵌入式系统常见的流式应用程序,提出了基于开放运算语言(OpenCL)的统一编程框架,并在此框架的基础上设计一个运行时系统,在应用程序可用计算资源发生变化的场景下,该系统可在线调整应用程序的并行度,并进行动态调度。实验结果显示,与已有的Flextream动态调度系统相比,该调度系统在性能上最高可以提场17%,在动态调度的时间开销上最多可以降低7%。 展开更多

关键词 多处理器片上系统(MPSoC) 开放运算语言(OpenCL) 编程框架 并行度伸缩 运行时系统

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iOS Runtime System安全性研究 被引量：1

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作者 周泊宁 《计算机应用与软件》 北大核心 2018年第1期304-311,共8页

为提升iOS系统的安全性,提高iOS应用程序抵御非法攻击的能力,避免系统漏洞给用户带来巨大损失。针对应用程序运行时底层核心系统Runtime System进行深入研究,发现其底层API接口在实现许多强大功能的同时也留下了巨大的安全漏洞。经实例... 为提升iOS系统的安全性,提高iOS应用程序抵御非法攻击的能力,避免系统漏洞给用户带来巨大损失。针对应用程序运行时底层核心系统Runtime System进行深入研究,发现其底层API接口在实现许多强大功能的同时也留下了巨大的安全漏洞。经实例验证,攻击者可以通过破解加密、反编译可执行文件,获取程序中的类、方法及属性等信息,进而通过运行时调用Runtime System的API来控制程序。以程序操控或动态注入恶意代码给iOS系统上的应用程序带来极大危害。最后针对漏洞的利用方法分别提出防护方案以此提高iOS系统的安全性。 展开更多

关键词 iOS系统 安全 运行时系统

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