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基于龙芯处理器进程级虚拟机的优化

基于龙芯处理器进程级虚拟机的优化

作者：蔡嵩松首都师范大学

学位级别：硕士

龙芯处理器是我国自主研发的高性能通用处理器,它兼容MIPS64指令集和一些专用指令,采用先进的结构设计技术,充分开发指令级并行性,已跻身世界先进通用处理器的行列。龙芯处理器基于MIPS架构,而在当今占据大型的服务器主导地位是X86架构... 详细信息

龙芯处理器是我国自主研发的高性能通用处理器,它兼容MIPS64指令集和一些专用指令,采用先进的结构设计技术,充分开发指令级并行性,已跻身世界先进通用处理器的行列。龙芯处理器基于MIPS架构,而在当今占据大型的服务器主导地位是X86架构,大部分桌面操作系统和应用软件也都基于X86。龙芯处理器为了能够广泛地运行服务器类应用,实现与X86架构的兼容就成为了必要的任务;另外,X86架构的应用程序更加多样化,很多商业的软件都是基于X86架构的,所以龙芯处理器要想更为广泛地运行多样化的应用,也非常需要实现对X86的兼容。目前有很多开源的虚拟机平台,可以实现MIPS到X86平台的异构支持,QEMU动态二进制翻译器就是其中的一种,它有系统级和进程级两种工作模式,并且可以实现多种异构平台的映射。具有依赖平台多样、翻译效率相对较高、开源易移植等优点,因此选择QEMU作为二进制翻译的主要媒介,实现龙芯处理器的进程级虚拟机,以达到龙芯处理器兼容X86应用程序的目的。由于二进制翻译器是纯软件的翻译,程序的运行速度成为了关键的问题。龙芯处理器要支持虚拟机,仅依靠软件的实现难以满足人们的需求,对虚拟机加速也就成为了首要的问题。龙芯三号处理器的设计规范已经添加了相应的硬件支持以实现对虚拟机的性能需求,但除此之外软件方面的优化作用也不可忽视。本文正是通过对QEMU虚拟机的改造和添加,达到了优化和加速的目的。改造和优化主要包括寄存器处理优化、非对齐访存指令优化和多媒体指令优化三方面。在龙芯2F处理器和龙芯3号单核FPGA平台上,使用SPEC2000进行测试,测试结果表明,最终获得了整点性能提高19.94%,浮点性能提高53.44%的效果。

关键词：龙芯处理器 QEMU虚拟机二进制翻译寄存器映射非对齐访存多媒体指令

基于硬件cache锁机制的Java虚拟机即时编译器优化

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计算机研究与发展 2012年第S1期49卷 185-190页

作者：敖琪蔡嵩松王剑中国科学院计算机系统结构重点实验室北京100190 中国科学院计算技术研究所北京100190 中国科学院研究生院北京100049 龙芯中科技术有限公司北京100190

Java虚拟机即时编译器以方法为单位进行编译,编译器将字节码方法编译成可执行代码,并经过数据cache存入内存中,当再次执行到该代码段时,处理器需要从包含该代码段的内存区域取指令执行,如果该内存区域在数据cache中已经建立映射,就可以... 详细信息

Java虚拟机即时编译器以方法为单位进行编译,编译器将字节码方法编译成可执行代码,并经过数据cache存入内存中,当再次执行到该代码段时,处理器需要从包含该代码段的内存区域取指令执行,如果该内存区域在数据cache中已经建立映射,就可以直接从数据cache中读取数据,读数据的性能就会有大幅度的提高.但是编译生成的大量可执行代码在cache中频繁替换,当生成代码被替换出cache后,代码再次执行时处理器必须访问速度较慢的主存储器,成为编译器的性能瓶颈.设计并实现了硬件cache锁机制,提出了一种软硬件协同设计的即时编译方法.通过该方法,生成代码执行时的cache失效次数降低了6.9%,SPECjvm2008中程序最高获得了17.9%的性能提升,平均性能提升4.2%.

关键词： Java虚拟机即时编译器 cache锁机制

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跨平台系统级虚拟机的访存优化

计算机研究与发展 2012年第S1期49卷 131-136页

作者：蔡嵩松刘奇沈海华章隆兵中国科学院计算机系统结构重点实验室北京100190 中国科学院计算技术研究所北京100190 中国科学院研究生院北京100049 龙芯中科技术有限公司北京100190

跨平台系统级虚拟机软件模拟访存操作效率低,严重影响了虚拟机的性能.为提高跨平台虚拟机访存效率,提出了一种使用宿主系统TLB硬件、加速跨平台系统级虚拟机访存地址转换的软硬件协同优化方法.该方法相对于软件访存模拟方法,有效利用了... 详细信息

跨平台系统级虚拟机软件模拟访存操作效率低,严重影响了虚拟机的性能.为提高跨平台虚拟机访存效率,提出了一种使用宿主系统TLB硬件、加速跨平台系统级虚拟机访存地址转换的软硬件协同优化方法.该方法相对于软件访存模拟方法,有效利用了宿主系统的硬件资源,提高了跨平台系统级虚拟机执行访存操作效率.实验结果表明该方法将虚拟机系统的整体性能提高了近15%.提出的方法已实际应用在龙芯系统级跨平台虚拟机中.

关键词：跨平台系统级虚拟机访存模拟地址转换页表 TLB

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基于龙芯处理器的二进制翻译器优化

计算机工程 2009年第7期35卷 280-282页

作者：蔡嵩松刘奇王剑刘金刚首都师范大学和中国科学院计算技术研究所计算机科学联合研究院北京100037 中国科学院计算技术研究所北京100080

二进制翻译是实现系统迁移的主要方法,但基于通用平台的仅靠软件实现的二进制翻译性能不高。该文以龙芯2F处理器为实现平台,提出一种QEMU二进制翻译器并进行优化,其中包括编译环境的优化以及二进制翻译器本身的优化2个方面,对后者的优... 详细信息

二进制翻译是实现系统迁移的主要方法,但基于通用平台的仅靠软件实现的二进制翻译性能不高。该文以龙芯2F处理器为实现平台,提出一种QEMU二进制翻译器并进行优化,其中包括编译环境的优化以及二进制翻译器本身的优化2个方面,对后者的优化主要涉及寄存器直接映射和多媒体指令的改进。实验结果表明,通过寄存器映射优化后,系统能够获得1.45的加速比,通过多媒体优化后,多媒体程序的执行能达到本地机器执行的80%的性能。

关键词：龙芯2F处理器二进制翻译器寄存器堆栈

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事实行为的行政诉讼

中外法学 2025年

作者：王贵松中国人民大学法学院

行政事实行为虽然不以发生法律效果为目的,但产生的事实上效果可能对私人造成不利,理应接受法的规范。与法律行为不同,行政事实行为不包含意思表示,并无公定力,要消除其不利后果,不需要藉由撤销诉讼来实现,行政事实行为本身不可撤销,也... 详细信息

行政事实行为虽然不以发生法律效果为目的,但产生的事实上效果可能对私人造成不利,理应接受法的规范。与法律行为不同,行政事实行为不包含意思表示,并无公定力,要消除其不利后果,不需要藉由撤销诉讼来实现,行政事实行为本身不可撤销,也不必经由拟制为合成性行政决定或者经由结构解释认定为形式性行政决定来撤销。行政事实行为的救济方法主要涉及救济的时机和有效性问题。针对行政事实行为,可不受行政诉讼一般的起诉期限限制,只要存在确认利益,就可以提起确认之诉。在已有事实行为造成不利影响时,法院可以作出确认违法判决,有时还须责令行政机关采取补救措施,才能有效救济。在行政事实行为尚未作出时,法院可以作出履行判决和给付判决,要求行政机关为或不为某种事实行为,以便满足原告的权利需求或者预防对原告的不利。

关键词：事实行为容忍义务公定力起诉期限不利后果

数字时代的“网红城市”：生成形态、流量效应与治理转型——基于典型城市的案例考察

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电子政务 2025年第1期 52-64页

作者：曹冬松方雷山东大学政治学与公共管理学院

数字时代的来临和信息社会的加速演进深刻形塑了城市治理形态，网红城市作为一种新型城市治理形态已然成为公共管理研究的重要议题。基于典型城市的案例考察，构建“资源禀赋-行动者网络”的分析框架，研究发现，网红城市的生成形态包... 详细信息

数字时代的来临和信息社会的加速演进深刻形塑了城市治理形态，网红城市作为一种新型城市治理形态已然成为公共管理研究的重要议题。基于典型城市的案例考察，构建“资源禀赋-行动者网络”的分析框架，研究发现，网红城市的生成形态包含旅游热门景点型、网络名人效应型以及特色地域文化型三类差异化的组态模式，凭借可视化环境资源、关键行动者和核心附着力等要素组合促成了城市的出圈走红。网红城市生成所产生的巨型流量资源具有显著的正负效应。在流量的正向效应下，以推动流量变现的方式释放流量红利，得以塑造城市特色文旅品牌、提升城市综合竞争力并促进城市迈向敏捷治理。在流量的负向效应下容易衍生流量焦虑问题，产生流量过载侵扰城市公共安全、流量至上降低城市文化品质和流量式微阻滞城市长远发展的治理风险。对此，通过建构适应数字时代发展的政府治理形态、确立以人民为中心的人民城市发展理念、因地制宜挖掘地域特色和发展新兴产业以及凝聚城市品牌形象营销的强大合力，得以将“流量”有效转化为“留量”，实现网红城市迈向长红城市的治理转型。

关键词：数字城市网红城市流量城市城市治理

江西省黑芝麻产业发展现状、制约瓶颈及提升策略

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中国油脂 2025年

作者：熊涛王长松江西省农业科学院科技管理处江西省农业科学院农业经济与信息研究所

“世界芝麻看中国，中国黑芝麻看江西”。江西是全国最大的黑芝麻产区，其产量约占全国总产量的60%。为推动江西省黑芝麻产业高质量发展，基于内部发展现状、外部发展机遇双重视角分析了江西省黑芝麻产业的发展现状，从全产业链角度分... 详细信息

“世界芝麻看中国，中国黑芝麻看江西”。江西是全国最大的黑芝麻产区，其产量约占全国总产量的60%。为推动江西省黑芝麻产业高质量发展，基于内部发展现状、外部发展机遇双重视角分析了江西省黑芝麻产业的发展现状，从全产业链角度分析了江西黑芝麻产业高质量发展所面临的瓶颈制约，认为江西黑芝麻产业高质量发展主要存在“生产环节存在痛点，影响黑芝麻产业做大做强”、“加工环节存在堵点，影响黑芝麻产业做优做精”、“市场环节存在难点，影响黑芝麻产业做深做透”等问题。为此，提出“加大科技支撑，做大江西省黑芝麻产业体量”、“延长产业链条，做优江西省黑芝麻产业结构”、“加大品牌投入，做强江西省黑芝麻产业影响力”等建议。

关键词：江西省黑芝麻产业发展现状制约瓶颈对策建议

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磷石膏充填技术研究进展

工程科学学报 2025年第2期47卷 195-214页

作者：陈秋松吴爱祥北京科技大学土木与资源安全学院北京100083

磷石膏充填是大宗固废处置和磷矿安全高效开采的重要途径,响应国家生态文明建设发展战略、符合绿色矿山可持续发展要求,应用前景广阔.本文系统分析了磷石膏材料性能与充填制备工艺、充填性能、充填污染风险与控制的研究成果,主要包括:(1... 详细信息

磷石膏充填是大宗固废处置和磷矿安全高效开采的重要途径,响应国家生态文明建设发展战略、符合绿色矿山可持续发展要求,应用前景广阔.本文系统分析了磷石膏材料性能与充填制备工艺、充填性能、充填污染风险与控制的研究成果,主要包括:(1)概述了磷石膏充填研究现状,介绍了相关研究成果产出及政策动态;(2)整理了国内外不同地区磷石膏化学成分、物理性能,分析了胶凝材料类型以及理论最佳化学计量组成范围,汇总了磷石膏充填料浆流变性能、力学性能影响因素及演化机理;(3)评价了磷石膏充填的潜在环境污染风险,总结了现有磷石膏预处理技术与有毒元素固定机理;(4)从预处理技术、靶向材料、原位监测三个方面对未来研究进行了展望.

关键词：磷石膏充填膏体充填胶结充填绿色矿山磷石膏

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微空心阴极自脉冲放电微观动力学过程的研究

物理学报 2025年

作者：梁远毅方振松贺亚峰李庆何寿杰河北大学物理科学与技术学院

为了进一步揭示自脉冲放电机理，本文对氩气环境下的微空心阴极自脉冲放电进行了实验研究. 结果表明，随着放电电流的升高，放电分为汤生放电、自脉冲放电和正常辉光放电三个阶段. 一个完整的自脉冲放电周期可以分为电流的上升期、下降... 详细信息

为了进一步揭示自脉冲放电机理，本文对氩气环境下的微空心阴极自脉冲放电进行了实验研究. 结果表明，随着放电电流的升高，放电分为汤生放电、自脉冲放电和正常辉光放电三个阶段. 一个完整的自脉冲放电周期可以分为电流的上升期、下降期以及放电的等待期. 本文同时利用流体模型对自脉冲放电的时空动力学特性进行了模拟研究.模拟结果表明当自脉冲放电电流处于最小值时，放电被限制在阴极孔内，电场强度、电子密度和电子产生速率均较低，为汤生放电模式；随着放电电流的增高，孔内放电逐渐增强，同时放电由孔内逐渐向孔外延伸. 当脉冲电流最高时，阴极孔外具有较强的放电，阴极外表面附近形成明显的阴极鞘层，阴极腔外部存在较高的电子产生速率. 当放电电流降低时，放电由孔外向孔内收缩，并逐步恢复到汤生放电模式. 模拟结果同时表明，不同自脉冲放电阶段电离源不同：电流较高时直接电离起主要作用，电流处于最低值时的脉冲等待期潘宁电离起主要作用. 实验和模拟结果表明，微空心阴极自脉冲放电实质上是放电被限制在孔内的汤生放电模式与放电区域延伸到孔外的正常辉光放电模式相互转换的过程.

关键词：自脉冲放电微空心阴极放电模式转换流体模型