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自动化码头AGV无死锁在线路径规划算法
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作者 周琛淏 焦俊玲 车阿大 《管理科学学报》 北大核心 2026年第4期104-117,共14页
随着无人运输从单车智能化向网联集群智能化的快速发展,在封闭与半封闭式工作场景中运营大规模无人车队将面临诸如道路拥堵、车辆冲突甚至死锁等挑战.本研究针对自动化码头AGV无死锁在线路径规划问题,提出了一种两阶段在线算法,将路径... 随着无人运输从单车智能化向网联集群智能化的快速发展,在封闭与半封闭式工作场景中运营大规模无人车队将面临诸如道路拥堵、车辆冲突甚至死锁等挑战.本研究针对自动化码头AGV无死锁在线路径规划问题,提出了一种两阶段在线算法,将路径规划问题拆解为线路规划与轨迹规划两个紧密关联的子问题.在第一阶段,考虑运输网络中的动态负载以及潜在的冲突影响,提出了改进A*算法用于规划车辆从起点至终点的最优线路,以平衡网络负载,降低道路拥堵及死锁风险;在第二阶段,提出了动态集群划分算法与无死锁轨迹规划算法,基于车辆实时状态将车辆动态地划分为多个相互独立的集群,并在集群内规划车辆预留路径从而确保车辆的无冲突无死锁通行.仿真实验结果表明,与静态集中式路径规划算法相比,所提出的两阶段在线算法在小规模场景下能够提升约20%的运营效率,减少近80%的运算时间,并实现了在大规模场景中实时规划100辆到500辆车无死锁的行驶路径.本研究对无人网联车辆在复杂工业场景中的应用具有重要的现实意义. 展开更多
关键词 自动化码头 AGV 车辆路径规划 无死锁 在线算法
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基三众核架构中基于同步哈密顿环的无死锁策略
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作者 李春峰 Karim Soliman +1 位作者 计卫星 石峰 《计算机研究与发展》 北大核心 2025年第4期930-949,共20页
确保片上网络(network-on-chip,NoC)中的数据传输无死锁,是NoC为多处理器片上系统(multi-processor system-on-chip,MPSoC)提供可靠通信服务的前提,决定了NoC甚至MPSoC的可用性.现有的通用防死锁策略难以发挥出特定拓扑结构的自身特点... 确保片上网络(network-on-chip,NoC)中的数据传输无死锁,是NoC为多处理器片上系统(multi-processor system-on-chip,MPSoC)提供可靠通信服务的前提,决定了NoC甚至MPSoC的可用性.现有的通用防死锁策略难以发挥出特定拓扑结构的自身特点和优势,甚至可能会增加网络延迟、功耗以及硬件复杂性.另外,由于路由级和协议级死锁存在显著差异,现有无死锁方案较难同时解决这2类死锁问题,影响了MPSoC的可靠性.利用基三众核架构(triplet-based many-core architecture,TriBA)中拓扑结构自身具有的哈密顿特性提出了基于同步哈密顿环的无死锁策略,该策略依据拓扑结构自身的对称轴和哈密顿边对数据传输进行分类,预防了协议级死锁并提高了数据传输速度;同时使用循环链表技术判断同一缓冲区内数据同步传输方向,消除了路由级死锁并降低了数据传输延迟.在优化前瞻路由算法基础上,设计了基于同步哈密顿环的无死锁路由机制HamSPR(Hamiltonian shortest path routing).GEM5仿真结果表明,与TriBA现有方法相比,HamSPR在合成流量下的平均数据包延迟和功耗分别降低了8.78%~65.40%和6.94%~34.15%,吞吐量提高了8.00%~59.17%;在PARSEC测试集下的应用运行时间和平均数据包延迟分别最高实现了16.51%和42.75%的降低.与2D-Mesh架构相比,TriBA在PARSEC测试集下的应用性能实现了1%~10%的提升. 展开更多
关键词 众核处理器 片上网络 基三众核架构 哈密顿特性 路由算法 死锁预防
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具有大量错误结点的超立方体网络中的高效路由算法的设计与讨论 被引量:50
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作者 王国军 陈建二 陈松乔 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第9期909-916,共8页
该文提出了容错超立方体网络的一个很自然的新概念 :局部连通性 ;讨论了两种类型的局部连通性 :局部k-维子立方体连通性和局部子立方体连通性 .一个局部连通的超立方体网络可容许大量错误结点且能确保超立方体网络是全局连通的 ;给出了... 该文提出了容错超立方体网络的一个很自然的新概念 :局部连通性 ;讨论了两种类型的局部连通性 :局部k-维子立方体连通性和局部子立方体连通性 .一个局部连通的超立方体网络可容许大量错误结点且能确保超立方体网络是全局连通的 ;给出了满足局部连通性条件的超立方体网络中的几个高效的容错路由算法 .文中的容错路由算法是分布式的和基于局部信息的 。 展开更多
关键词 计算机网络 容错 路由算法 超立方体网络 局部连通性
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基于2D Mesh的NoC路由算法设计与仿真 被引量:27
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作者 欧阳一鸣 董少周 梁华国 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第22期227-229,235,共4页
在研究Turn Model模型的基础上,提出一种基于2D Mesh结构的XY-YX路由算法,是一种确定性的无死锁的最短路径路由算法。给出无死锁的证明,通过片上网络(NoC)模拟仿真实验平台NIRGAM,将该算法在一个4×4的2D Mesh网络中进行仿真。
关键词 片上网络 路由算法 死锁 仿真
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超立方体上路径算法的无死锁性 被引量:6
5
作者 周建强 谢立 孙钟秀 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 1995年第6期431-437,共7页
本文对超立方体上路径算法的无死锁性问题进行了研究,提出了超立方体上的两类最小无死锁受限条件,证明了路径算法的无死锁和对称性两者之间关系.
关键词 超立方体 路径算法 死锁
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超立方体上基于缓冲机制的无死锁路径算法 被引量:3
6
作者 周建强 姚学军 谢立 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 1995年第4期240-247,共8页
本文研究了超立方体上基于单缓冲和双缓冲技术的无死锁受限条件,提出了相应的无死锁路径算法.性能分析表明,路径算法的效率和算法的自适应能力及算法的复杂性相关.
关键词 超立方体 路径算法 死锁 缓冲技术
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基于超立方体环连接的Petersen图互联网络研究 被引量:20
7
作者 王雷 林亚平 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期409-413,共5页
基于环的简单扩展性,Petersen图的短直径与超立方体互联网络中节点的高可连接性相结合,提出了一种新型互联网络RHP(n)(Ringed Hypercube Connected Petersen),并对其特性进行了研究.证明了 RHP(n)网络不但具有正则性以及良好的可扩展性... 基于环的简单扩展性,Petersen图的短直径与超立方体互联网络中节点的高可连接性相结合,提出了一种新型互联网络RHP(n)(Ringed Hypercube Connected Petersen),并对其特性进行了研究.证明了 RHP(n)网络不但具有正则性以及良好的可扩展性,同时还具有比 Qn、HP(n)网络更短的直径和更小的构造开销.另外,还基于RHP(n)网络分别给出了其上的单播和广播路由算法,证明了其通信效率分别为n-1和n-1. 展开更多
关键词 PETERSEN图 超立方体 互联网络 路由算法
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一种新的交叉立方体最短路径路由算法 被引量:6
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作者 喻昕 吴敏 王国军 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期615-621,共7页
Efe提出的交叉立方体(crossed cube)是超立方体(hypercube)的一种变型.交叉立方体的某些性质优于超立方体,比如其直径几乎是超立方体的一半.Efe提出了时间复杂度为O(n2)的交叉立方体最短路径路由算法.Chang等人扩展了Efe的算法,时间复... Efe提出的交叉立方体(crossed cube)是超立方体(hypercube)的一种变型.交叉立方体的某些性质优于超立方体,比如其直径几乎是超立方体的一半.Efe提出了时间复杂度为O(n2)的交叉立方体最短路径路由算法.Chang等人扩展了Efe的算法,时间复杂度为O(n),它在路由的每一步有更多条边作为最短路径可供寻路选择.但这些边并没有包含全部可进行最短路径路由的边.文中给出了结点各边可进行最短路径路由的充要条件,并在此基础上提出了一种时间复杂度为O(n2)的交叉立方体最短路径路由算法,它在路由的每一步都将所有的最短路径边作为候选边.理论分析和实例表明它可输出任意一条最短路径. 展开更多
关键词 交叉立方体 超立方体 互联网络 最短路径 路由算法
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一般化超立方网络的容错寻径算法 被引量:4
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作者 童明生 刘长河 范天佑 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 1998年第12期1074-1083,共10页
本文研究一般化超立方网络(GeneralizedHypercube,简记为GHC)的容错寻径算法.给定一个一般化超立方网络G(m,r):N=mr(m≥2,r≥1),F为其故障结点集合,且G(m,r)-F是连通的,S和D是G(m,r)中任意两个非故障结点,其汉明距... 本文研究一般化超立方网络(GeneralizedHypercube,简记为GHC)的容错寻径算法.给定一个一般化超立方网络G(m,r):N=mr(m≥2,r≥1),F为其故障结点集合,且G(m,r)-F是连通的,S和D是G(m,r)中任意两个非故障结点,其汉明距离H(S,D)=h,则当故障结点的个数|F|<d时,一定存在一条长度≤h+2的非故障路径P(S,D),而当d≤|F|<m(d-m+1)时,一定存在一条长度≤h+4m-2的非故障路径P(S,D).这里d是G(m,r)的度,路径P(S,D)是非故障的是指在P(S,D)上的所有结点均非故障.本文还给出其寻径算法. 展开更多
关键词 互连网络 容错 寻径算法 计算机网络 GHC
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基于Petersen图互连的超立方体网络及其路由算法 被引量:4
10
作者 王雷 林亚平 陈治平 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1339-1343,共5页
提出了一种新型互联网络PGCH(Petersen Graph Connected Hypercube),并对其特性进行了研究。证明了PGCH(k)网络不但具有正则性以及良好的可扩展性,同时还具有比Qk、TQk、CQk、以及HP(k)网络更短的直径和更好的可连接性。另外,还基于PGCH... 提出了一种新型互联网络PGCH(Petersen Graph Connected Hypercube),并对其特性进行了研究。证明了PGCH(k)网络不但具有正则性以及良好的可扩展性,同时还具有比Qk、TQk、CQk、以及HP(k)网络更短的直径和更好的可连接性。另外,还基于PGCH(k)网络分别给出了其上的单播、广播和容错路由算法,证明了其上的单播、广播路由算法的通信效率分别为k-2和k-2.且仿真实验表明,PGCH(k)上的容错路由算法具有良好的容错性能。 展开更多
关键词 PETERSEN图 超立方体 互联网络 容错 路由算法
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一种基于局部扭曲立方体的无死锁路由算法 被引量:3
11
作者 唐荣旺 杨小帆 +2 位作者 朱策 苏伟 陈文斌 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期95-100,共6页
局部扭曲立方体是一种新提出来用于并行计算的互连网络.经研究发现,局部扭曲立方体中已有最小路由算法存在着死锁.针对原有算法的特点,提出了一种新的无死锁路由算法并给出了无死锁证明.利用将物理通道分成2条虚拟通道进而形成2个不相... 局部扭曲立方体是一种新提出来用于并行计算的互连网络.经研究发现,局部扭曲立方体中已有最小路由算法存在着死锁.针对原有算法的特点,提出了一种新的无死锁路由算法并给出了无死锁证明.利用将物理通道分成2条虚拟通道进而形成2个不相交的虚拟网络,将不同的点对之间的路由限定在某一个虚拟网络中,从而有效地避免了死锁的产生.同时,利用一个局部扭曲立方体可由2个低维子立方体和2-扭曲立方体构成这一性质,在局部的低维子立方体和2-扭曲立方体中均采用自适应路由,从而提高了算法的自适应性. 展开更多
关键词 局部扭曲立方体 无死锁 虫孔路由 虚拟通道 虚拟网络 P-cube算法
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一种基于2D-mesh的片上网络无死锁容错路由算法 被引量:3
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作者 周磊 吴宁 李云 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期18-22,共5页
为解决片上网络中的永久性故障问题,提出一种基于2D-mesh拓扑结构的无死锁容错路由算法.定义了新的故障块生成规则,减小了故障节点的区域和受影响的健康节点数目,设计了一种故障节点探测和绕道路径生成算法,通过递归式消息传递实现了故... 为解决片上网络中的永久性故障问题,提出一种基于2D-mesh拓扑结构的无死锁容错路由算法.定义了新的故障块生成规则,减小了故障节点的区域和受影响的健康节点数目,设计了一种故障节点探测和绕道路径生成算法,通过递归式消息传递实现了故障块区域的建立和绕道路径列表的生成.在绕道容错路由算法中,采用部分路由表与路由规则相结合的方法,通过在报头中加入绕道路径列表的方式引导报文绕过故障区域.结果表明,与现有算法相比,所提出的容错路由算法在随机均衡负载和热点负载2种情况下的延时都有所降低. 展开更多
关键词 片上网络 路由算法 容错 死锁避免
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基于Mbius立方体的最短路径路由算法 被引量:2
13
作者 张丽果 杜慧敏 韩俊刚 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第12期2743-2748,共6页
Mbius立方体是超立方体的一种变形结构。Mbius立方体除了具有超立方体本身的可扩展性和路由简单等优点外,它与含有相同数目的点和边的超立方体相比具有更好的性能。文中提出一种新的用于Mbius立方体网络的最短路径路由算法,避免... Mbius立方体是超立方体的一种变形结构。Mbius立方体除了具有超立方体本身的可扩展性和路由简单等优点外,它与含有相同数目的点和边的超立方体相比具有更好的性能。文中提出一种新的用于Mbius立方体网络的最短路径路由算法,避免了递归调用。分析和实验证明,相对于Cull P提出的最短路径算法有更高的效率,并易于硬件实现,且时间复杂度为O(n)。 展开更多
关键词 Mbius立方体 超立方体 路由算法 最短路径
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具有大量错误结点的超立方体网络中并行路由算法 被引量:4
14
作者 王国军 陈松乔 陈建二 《计算机工程与科学》 CSCD 2001年第5期5-12,共8页
本文讨论具有大量错误结点的超立方体网络中的并行路由算法。假定 Hn 是一个局部 k-维子立方体连通的 n-维超立方体网络 ,本文提出的并行路由算法能够找出至少 K=min( Dk( u) ,Dk( v) )条并行路径 ,其中每一条路径的长度不超过 ( d H( U... 本文讨论具有大量错误结点的超立方体网络中的并行路由算法。假定 Hn 是一个局部 k-维子立方体连通的 n-维超立方体网络 ,本文提出的并行路由算法能够找出至少 K=min( Dk( u) ,Dk( v) )条并行路径 ,其中每一条路径的长度不超过 ( d H( Uk,Vk) + 3) 2 k。该算法的时间复杂度为 O( Kn2 k)。这里 ,Dk( u)和 Dk( v)分别代表源结点 u和目的结点 v的正确的邻结点个数 (不考虑 u和 v所在的 k-维子立方体内部的邻结点 ) ,d H( Uk,Vk)代表源结点 u和目的结点 v所在的两个 k-维子立方体 Uk和 Vk之间的海明距离。本文还考察了 k=3的特殊情况 ,在 k=3并且有分别不超过 1 2 .5和 2 5的错误结点的情况下 ,该算法的时间复杂度为 O( Kn) ,并且每一条路径的路径长度分别在大约 1 .5和 2倍源结点和目的结点之间的海明距离之内。该算法只要求结点知道其邻结点的状态 ,而无需知道整个网络信息 ,也就是说 ,该算法是基于局部信息的 。 展开更多
关键词 容错性 超立方体网络 局部连通性 并行路由算法 计算机网络
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二维环网中基于自适应维度气泡路由的组播算法 被引量:3
15
作者 肖灿文 张民选 过锋 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期353-360,共8页
介绍了一种称为二维环网维度气泡组播路由(2DTDBMR)的新型算法.基于在一套网络中,采用相同的路由策略支持报文的单播操作和组播操作的思想,在二维环网中,基于TADBR自适应路由,设计实现了2DTDBMR组播算法.该组播算法在路由器中实现了多... 介绍了一种称为二维环网维度气泡组播路由(2DTDBMR)的新型算法.基于在一套网络中,采用相同的路由策略支持报文的单播操作和组播操作的思想,在二维环网中,基于TADBR自适应路由,设计实现了2DTDBMR组播算法.该组播算法在路由器中实现了多目标路由以及报文复制,而且算法是无死锁的.通过对二维环网中报文所有可能的路由情况进行分析发现当采用2DTDBMR组播算法时,报文最终都可以到达目标点.最后,在自行设计的模拟工具RingNetSim上实现了2DTDBMR组播算法.在RingNetSim上分析了2DTDBMR算法的性能,结果显示环网维度气泡组播算法的性能优异. 展开更多
关键词 2DTDBMR组播算法 二维环网 TADBR自适应路由算法 死锁 模拟器
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LCFAA:一个低代价的完全自适应路由算法 被引量:2
16
作者 刘燕 孙利民 杨晓东 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 1999年第3期331-336,共6页
大规模并行处理机系统(MPP)中路由算法对互联网络通信性能和系统性能起着重要作用.自适应路由算法具有灵活性好、网络的通道利用率高和网络容错能力强等优点,但其实现难度较大,因而目前仅在少数MPP系统中得以实现.文中在m... 大规模并行处理机系统(MPP)中路由算法对互联网络通信性能和系统性能起着重要作用.自适应路由算法具有灵活性好、网络的通道利用率高和网络容错能力强等优点,但其实现难度较大,因而目前仅在少数MPP系统中得以实现.文中在mesh结构上提出了一个低代价无死锁的完全自适应最短虫孔路由算法LCFAA,该算法所需虚通道数少,具有代价低、自适应性强的特点.文中证明了算法的无死锁、无活锁性和完全自适应性,并模拟验证了其性能. 展开更多
关键词 并行处理机系统 自适应路由算法 LCFAA 互联网络
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环网中的维度气泡流控与自适应路由算法 被引量:3
17
作者 肖灿文 张民选 过锋 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2007年第9期1510-1517,共8页
介绍了一个称为环网维度气泡流控(TDBFC)的新型流控策略和称为环网维度气泡路由(TAD-BR)算法的新型自适应路由算法.在Bubble流控和DBFC流控的基础上设计了适合于环网的维度气泡流控.在环网中,如果采用TDBFC流控策略,设计的TADBR自适应... 介绍了一个称为环网维度气泡流控(TDBFC)的新型流控策略和称为环网维度气泡路由(TAD-BR)算法的新型自适应路由算法.在Bubble流控和DBFC流控的基础上设计了适合于环网的维度气泡流控.在环网中,如果采用TDBFC流控策略,设计的TADBR自适应路由算法可实现无死锁的最短距离的路由.对于以上结论,提供了详细的证明.最后,介绍了自行设计的模拟工具RingNetSim,该模拟器实现了TDBFC流控策略和TADBR算法.在RingNetSim上分析了TADBR算法的性能,结果显示环网维度气泡路由算法拥有较好的性能. 展开更多
关键词 Bubble流控 DBFC流控 死锁 自适应路由算法 环网
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超立方体双环互连网络及路由算法 被引量:4
18
作者 刘有耀 韩俊刚 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2009年第3期997-1000,共4页
给出了一种可扩展的互连网络拓扑结构,称为超立方体双环。该互连网络拓扑结构结合了超立方体拓扑的短直径、高连通性、对称性、路由简单和一种新的双环拓扑结构的可扩展性和常数节点度的优点,使得网络规模增大时,网络节点度可以保持常数... 给出了一种可扩展的互连网络拓扑结构,称为超立方体双环。该互连网络拓扑结构结合了超立方体拓扑的短直径、高连通性、对称性、路由简单和一种新的双环拓扑结构的可扩展性和常数节点度的优点,使得网络规模增大时,网络节点度可以保持常数;网络节点采用格雷编码和约翰逊编码的混合编码方法,网络的任意相邻节点编码有且仅有一位不同,使得路由算法设计简单。最后分别设计了基于混合编码的单播、广播路由算法。分析表明提出的互连网络具有较好的拓扑性质和通信性能。 展开更多
关键词 超立方体 双环 网络拓扑 节点编码 路由算法
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基于多层立方体簇结构的3D-Ad hoc网络路由算法 被引量:2
19
作者 佟宁 浑洁絮 +1 位作者 杨琦 贾慧敏 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2016年第15期135-140,共6页
针对三维Ad hoc网络拓扑结构复杂和节点随机移动导致寻路困难的问题,提出了基于多层立方体簇结构的路由算法。借助节点的位置信息构建多层立方体,成簇过程简便并且扩展性强;由于节点随机移动,引入了簇重构机制。利用多层立方体簇进行拓... 针对三维Ad hoc网络拓扑结构复杂和节点随机移动导致寻路困难的问题,提出了基于多层立方体簇结构的路由算法。借助节点的位置信息构建多层立方体,成簇过程简便并且扩展性强;由于节点随机移动,引入了簇重构机制。利用多层立方体簇进行拓扑转化及簇间通信编号。簇间通信编号能够提供到达地址的相关路径信息,有效简化了路由过程。仿真分析表明,提出的策略正确可行,达到了简化三维Ad hoc网络拓扑、正确路由的目的。 展开更多
关键词 三维无线自组网 多层立方体簇结构 成簇算法 路由算法
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虚网叠加——构造自适应路由算法的有效框架 被引量:2
20
作者 刘燕 孙利民 杨晓东 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 1999年第4期500-504,共5页
大规模并行处理机系统(MPP)中路由算法对互联网络通信性能和系统性能起着重要作用.文中在虫孔路由的直接网络中提出了一种虚网叠加的自适应路由算法构造框架VNOF,框架中为每条物理通道上设置多条虚通道,将物理网络划分成一... 大规模并行处理机系统(MPP)中路由算法对互联网络通信性能和系统性能起着重要作用.文中在虫孔路由的直接网络中提出了一种虚网叠加的自适应路由算法构造框架VNOF,框架中为每条物理通道上设置多条虚通道,将物理网络划分成一组独立的虚拟子网,在不同的虚拟子网中根据不同的应用目的可采用不同的路由算法,但保证有一子网中采用的路由算法是无死锁的,由此达到整个网络的无死锁性.基本框架还保证了算法的无活锁性和自适应性.文中最后给出了基于该框架设计的几个典型算法,为具体算法设计提供指导. 展开更多
关键词 虚网叠加 自适应路由算法 互联网络 并行计算机
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