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榫卯:一种可组合的定制化内存分配框架

软件学报 2024年第4期35卷 2076-2098页

作者：欧阳湘臻朱怡安史先琛西北工业大学计算机学院陕西西安710072

动态内存分配器是现代应用程序重要组成部分,它负责管理空闲内存并处理用户内存请求.现代通用动态内存分配器能够提供较为平衡的性能与内存利用率,但考虑到不同应用场景的内存使用情况和优化目标不同,使用通用内存分配器并非最优解.针... 详细信息

动态内存分配器是现代应用程序重要组成部分,它负责管理空闲内存并处理用户内存请求.现代通用动态内存分配器能够提供较为平衡的性能与内存利用率,但考虑到不同应用场景的内存使用情况和优化目标不同,使用通用内存分配器并非最优解.针对应用场景定制的专用内存分配器通常能够更好地满足系统需要,然而编写专用内存分配器较为费时,也容易出错.开发者通常使用内存分配框架搭建专用动态内存分配器.然而,现有的内存分配框架存在抽象能力较差,组合性与定制性不足的问题.为此,从函数式编程视角审视动态内存分配过程,基于函数可组合性提出了一种可组合的定制化动态内存分配器框架榫卯.榫卯框架将系统内存分配抽象为多个互不耦合的内存分配层级函数的组合,这些层级函数能够扩展出策略槽,以提供更高的定制性和组合性.榫卯框架基于标准C实现,依赖C预处理器的元编程特性实现层级函数组合的零性能开销.开发者能够通过组合与定制分配器的层级函数,快速构建出适合应用场景的内存分配器.为了证明榫卯框架的有效性,使用榫卯框架构建了3种不同的内存分配器实例:tlsfcc,hslab与wfslab,其中tlsfcc针对多核嵌入式应用场景,通过替换同步策略优化并发吞吐率;hslab是核心感知的slab式分配器,通过定制线程缓存优化在异构硬件的性能;wfslab是低延迟的无等待/无锁分配器.为了评估这3种内存分配器实例,通过运行基准测试对比现有内存分配器.实验分别在8核x86/64平台和8核异构aarch64嵌入式平台进行.实验表明tlsfcc与原始tlsf分配器相比,在上述两个平台上分别取得了平均1.76和1.59的加速比;对比hslab与类似架构的tcmalloc,它在两个平台的平均执行时间仅为tcmalloc的69.6%和85.0%;wfslab则取得了参与实验对比的内存分配器中最小的最差情况内存请求延迟,其中包括目前最先进的无锁内存分配器mimalloc和snmalloc.

关键词：内存分配阻塞式同步异构系统操作系统函数式编程

智能高压分界开关与计量一体化装置的设计与实现

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电测与仪表 2024年第6期61卷 218-224页

作者：史辛琳卞飞国网河南省电力公司新乡供电公司河南新乡453000

针对供电公司与专变电力用户之间的设备产权不清晰,容易出现窃电的问题,提出了采用智能高压分界开关与计量一体化装置,将分界开关和计量装置集中设计并一体化安装。首先对设备结构重新设计,将户外高压分界电能计量箱分成开关室、计量室... 详细信息

针对供电公司与专变电力用户之间的设备产权不清晰,容易出现窃电的问题,提出了采用智能高压分界开关与计量一体化装置,将分界开关和计量装置集中设计并一体化安装。首先对设备结构重新设计,将户外高压分界电能计量箱分成开关室、计量室、出线室和进线室四个独立的功能隔室。设备采用全密封、全绝缘结构设计,机构仓防护等级达到IP55。计量互感器全绝缘、插拔式结构设计,便于更换。构建了防窃电结构化模型,通过数据预处理、用户异常监测模型和机器学习实现防窃电功能。

关键词：高压分界开关一体化设计机器学习窃电预警

Mn-Fe-P-Si合金磁热性能的研究进展

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稀有金属材料与工程 2024年第2期53卷 581-592页

作者：骆琳沈红先张伦勇姜思达孙剑飞哈尔滨工业大学材料科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工业大学空间环境与物质科学研究院黑龙江哈尔滨150001

作为传统蒸气-压缩技术的潜在替代技术,磁制冷技术因高效、环保而备受关注。磁制冷技术基于磁性材料的磁热效应。磁热材料作为磁制冷机的关键组成部分,其性能制约着磁制冷技术的发展。在磁热材料中,Mn-Fe-P-Si合金由于具有大磁热效应、... 详细信息

作为传统蒸气-压缩技术的潜在替代技术,磁制冷技术因高效、环保而备受关注。磁制冷技术基于磁性材料的磁热效应。磁热材料作为磁制冷机的关键组成部分,其性能制约着磁制冷技术的发展。在磁热材料中,Mn-Fe-P-Si合金由于具有大磁热效应、成本低和磁热性能可调控等优势,被认为是极具发展前景的室温磁制冷材料,受到研究者的广泛关注。本文主要综述了近年来国内外关于Mn-Fe-P-Si合金磁热性能及其调控的相关研究进展,为Mn-Fe-P-Si磁制冷材料的进一步研究提供参考。

关键词：磁制冷 Mn-Fe-P-Si 室温磁热效应

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用于全息三维显示的数据获取方法进展

激光与光电子学进展 2024年第10期61卷 101-111页

作者：佟卓键桂进斌胡磊胡先飞昆明理工大学理学院

全息显示技术可以准确恢复出包含物体全部信息的三维像，能为使用者带来自然、真实的视觉体验，被认为是最理想的三维显示技术。准确获取三维真实场景的数据是实现高质量全息三维显示及应用的重要条件。对三维场景数据重建的各类方法进... 详细信息

全息显示技术可以准确恢复出包含物体全部信息的三维像，能为使用者带来自然、真实的视觉体验，被认为是最理想的三维显示技术。准确获取三维真实场景的数据是实现高质量全息三维显示及应用的重要条件。对三维场景数据重建的各类方法进行比较，介绍主动式、被动式和基于深度学习的重建方法的基本原理，分析各类方法的特点和优缺点，综述基于深度学习的三维重建的基本方法，探讨重建方法与全息显示技术相结合的应用前景。本文内容为全息三维显示的进一步研究提供了参考。

关键词：图像处理全息显示三维重建深度学习

紫苏溶血磷脂酸酰基转移酶基因的克隆与功能分析

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生物工程学报 2022年第8期38卷 3014-3028页

作者：周雅莉黄旭升郝月茹蔡桂萍史先飞李润植王计平山西农业大学分子农业与生物能源研究所山西太谷030801

紫苏(Perillafrutescens)是一种重要食药同源油料作物,种子含油量高达46%-58%,其中α-亚麻酸(C18:3)含量占60%以上。溶血磷脂酸酰基转移酶(lysophosphatidicacid acyltransferase, LPAT)是植物种子三酰基甘油组装过程中的一类关键限速... 详细信息

紫苏(Perillafrutescens)是一种重要食药同源油料作物,种子含油量高达46%-58%,其中α-亚麻酸(C18:3)含量占60%以上。溶血磷脂酸酰基转移酶(lysophosphatidicacid acyltransferase, LPAT)是植物种子三酰基甘油组装过程中的一类关键限速酶。本研究从紫苏发育种子中克隆了其编码基因(PfLPAT2),并利用qRT-PCR技术检测PfLPAT2基因在紫苏不同组织及不同发育时期种子的表达特性。构建PfLPAT2/GFP融合表达载体并通过农杆菌介导瞬时侵染本氏烟草叶片,检测PfLPAT2蛋白的亚细胞定位。构建大肠杆菌(Escherichia coli)表达载体、酵母表达载体和组成型植物过表达载体,分别转化大肠杆菌突变株SM2-1、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)野生型菌株INVSc1和普通烟草(Nicotiana tabacum),分析PfLPAT2蛋白的酶活性及生物学功能。结果表明,紫苏PfLPAT2基因ORF为1 155 bp,编码384个氨基酸。功能结构域预测显示PfLPAT2蛋白具有溶血磷脂酸酰基转移酶典型的保守区。PfLPAT2基因在紫苏根、茎、叶、花和开花后10、20、30、40 d的种子中均有表达,且在开花后20 d的种子中高表达。亚细胞定位结果显示PfLPAT2蛋白定位于细胞质。大肠杆菌功能互补测试表明,PfLPAT2可恢复SM2-1细胞膜脂生物合成,具有LPAT酶活性。与非转基因对照相比,转PfLPAT2基因酵母的总油脂含量显著提高,且脂肪酸各组分的含量发生改变,油酸(C18:1)含量增加明显,预示PfLPAT2对C18:1具有较高的底物偏好性。转基因烟草叶片总脂肪酸含量比对照组提高了约0.42倍,C18:1含量增加了约1倍。转基因株系总脂提高和脂肪酸组分的改变表明PfLPAT2异源表达可以促进宿主油脂合成和健康有益型脂肪酸(C18:1和C18:3)的积累。本研究为深入解析紫苏油脂特别是不饱和脂肪酸合成的分子调控机制和改良油料作物油脂品质提供理论依据和基因元件。

关键词：紫苏溶血磷脂酸酰基转移酶基因功能表达特性分析遗传转化健康有益型油脂

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基于EDEM的马铃薯挖掘装置设计与试验

农机化研究 2024年第11期 29-34+44页

作者：孙宁史先磊陈艳李金龙杨刚青岛农业大学机电工程学院青岛市即墨区第一职业中等专业学校

针对马铃薯收获过程中土壤雍堵、损失率高、明薯率低等问题，通过建立马铃薯土壤离散元模型，重点研究了马铃薯-土壤在收获过程中运动规律，明确了马铃薯在收获过程中挖掘铲与马铃薯团聚体的动态关系，分析了挖掘铲在不同工作参数组合... 详细信息

针对马铃薯收获过程中土壤雍堵、损失率高、明薯率低等问题，通过建立马铃薯土壤离散元模型，重点研究了马铃薯-土壤在收获过程中运动规律，明确了马铃薯在收获过程中挖掘铲与马铃薯团聚体的动态关系，分析了挖掘铲在不同工作参数组合下对马铃薯团聚体碎裂规律。以前进速度、作业深度、入土角度为试验因素，以工作阻力和土壤破碎率为试验指标，进行试验分析设计，通过Design-Expert优化设计，得出挖掘铲最佳工作参数，即前进速度0.5m/s、作业深度170mm、入土角度45°时，工作阻力为1384.65N,土壤破碎率为95.77%,满足马铃薯的收获要求。

关键词：马铃薯挖掘装置力学关系马铃薯团聚体 EDEM

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球型支座转动力矩简化公式的理论研究

桥梁建设 2014年第3期44卷 92-97页

作者：彭天波史先飞同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

针对根据规范《桥梁球型支座》(GB/T 17955-2009)中给出的球型支座转动力矩估算公式算得的转动力矩值与试验值存在较大误差的问题,对球型支座转动力矩公式进行改进。根据2个基本假定(球冠曲面所受压力沿曲面均匀分布,方向指向球心;球冠... 详细信息

针对根据规范《桥梁球型支座》(GB/T 17955-2009)中给出的球型支座转动力矩估算公式算得的转动力矩值与试验值存在较大误差的问题,对球型支座转动力矩公式进行改进。根据2个基本假定(球冠曲面所受压力沿曲面均匀分布,方向指向球心;球冠平面对转动板的压力为梯形分布),建立球型支座转动的理论分析模型,通过理论推导得到球型支座转动力矩的计算公式,并根据实际支座的参数范围对公式进行了一定的简化处理。通过对简化公式的分析及试验可知,简化公式考虑了球冠曲面和平面2个表面摩擦力对转动力矩的影响,与规范公式相比,其计算结果更接近于试验值,证明了其合理性和准确性。

关键词：桥梁支座球型支座转动力矩理论推导简化公式试验

高黎贡山怒江沿线区域虫生真菌多样性及分布特征

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西南农业学报 2024年

作者：张翼飞张鸭关王成先徐玲陈自宏宋娅丽西南林业大学生态与环境学院保山学院高黎贡山研究院曲靖师范学院化学与环境科学学院

【目的】探究高黎贡山怒江沿线区域虫生真菌物种多样性及其沿海拔梯度的分布特征，为该区域虫生真菌资源的开发、利用和保护提供科学依据。【方法】从怒江沿线高黎贡山南段的保山至北段的丙中洛区域（海拔800～1500 m）采集的土壤样品... 详细信息

【目的】探究高黎贡山怒江沿线区域虫生真菌物种多样性及其沿海拔梯度的分布特征，为该区域虫生真菌资源的开发、利用和保护提供科学依据。【方法】从怒江沿线高黎贡山南段的保山至北段的丙中洛区域（海拔800～1500 m）采集的土壤样品中分离虫生真菌菌株；采用形态学和多基因系统发育分析方法对虫生真菌进行物种鉴定，同时对虫生真菌的物种多样性及垂直分布特征进行分析。【结果】在高黎贡山怒江沿线区域共获得623株虫生真菌菌株，涵盖4科7属18种。其中，优势属为绿僵菌属（有9种，共398株）、白僵菌属（有3种，共133株），优势种依次为棕色绿僵菌和球孢白僵菌。所有海拔区段的土壤中均有虫生真菌分布，且虫生真菌的多样性指数呈现出随海拔升高逐渐降低的趋势。保山段（海拔800～900 m）虫生真菌的香农-威纳指数（1.8117）、辛普森指数（0.7758）、均匀度指数（0.7868）最高，优势度指数（0.2242）最低；贡山段（1400～1500 m）虫生真菌的香农-威纳指数（1.2079）、辛普森指数（0.5200）、均匀度指数（0.5037）最低，优势度指数（0.4800）最高。聚类分析结果显示，高黎贡山怒江沿线区域虫生真菌分为宽域分布物种和狭域分布物种。冗余分析（Redundancy analysis，RDA）表明，土壤湿度和土壤温度是影响高黎贡山怒江沿线虫生真菌多样性和属物种丰度的主要因子。【结论】高黎贡山怒江沿线土壤中虫生真菌物种多样性丰富，且具有一定的垂直分布特征，应加强对该区域虫生真菌物种资源的保护。

关键词：虫生真菌怒江沿线海拔物种多样性垂直分布

西北内陆区降水稳定同位素时空分布特征及其水汽来源

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环境科学 2024年第4期45卷 2080-2095页

作者：张炎炎辛存林郭小燕张博陈宁史延飞西北师范大学地理与环境科学学院兰州730070 中国科学院西北生态环境资源研究院兰州730000

综合分析西北内陆区97个研究站点的降水稳定同位素数据,并结合相关气象资料,揭示了西北内陆区降水稳定同位素δ^(18)O、δD和d-excess时空分布特征,明确了海拔、经纬度、温度和降雨量对降水δ^(18)O的影响;利用水汽通量和HYSPLIT模型追... 详细信息

综合分析西北内陆区97个研究站点的降水稳定同位素数据,并结合相关气象资料,揭示了西北内陆区降水稳定同位素δ^(18)O、δD和d-excess时空分布特征,明确了海拔、经纬度、温度和降雨量对降水δ^(18)O的影响;利用水汽通量和HYSPLIT模型追踪了大气降水的水汽来源.同时,根据关键自然地理要素的空间差异将西北内陆区划分为4个子区域,对上述内容分区域进行系统分析和对比.结果表明:(1)西北内陆区降水δ^(18)O和δD的变化范围分别为-21.20‰~1.70‰和-144.20‰~5.21‰,d-excess波动范围为-20.37‰~46.48‰,δ^(18)O、δD和d-excess均存在显著的空间变化和季节变化特征,河西内陆区和塔里木地区δ^(18)O和δD值相对偏正,柴达木-青海湖区和准噶尔-吐哈地区δ^(18)O和δD偏负.(2)西北内陆区大气降水线方程的斜率和截距均小于中国和全球大气降水线,4个子区域亦低于全球水线,其中塔里木地区斜率最低.(3)西北内陆区海拔效应为-0.04‰·(100 m)^(-1),其中河西内陆区和塔里木地区呈显著负相关;降水δ^(18)O与经度呈显著正相关,而与纬度呈不显著负相关.(4)西北内陆区普遍存在显著的温度效应,呈西北高东南低的空间特征;受气温和地形影响,降雨量效应较微弱.(5)西北内陆区水汽来源全年主要为西风水汽输送,冬季受到极地气团影响,夏季受季风水汽的入侵,部分区域会出现极端降水事件;过量氘夏季贫化、冬季富集,与相对湿度呈正相关,表明西北内陆区降水还受局地水汽再循环影响.

关键词：西北内陆区大气降水稳定同位素水汽来源过量氘