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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

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龙芯处理器商用密码指令集运算性能分析

数字通信世界 2023年第9期 86-88页

作者：徐海波北京赛迪软件测评工程技术中心有限公司北京100048

文章介绍了龙芯处理器3A5000内置硬件加密模块,支持商用密码SM2/3/4,通过搭建测试环境,对龙芯3A5000处理器运算SM2/3/4算法的速度和吞吐量进行了测试,并与其他8款市面上主流的处理器进行了比较;对测试结果进行了分析,根据英特尔CPU的指... 详细信息

文章介绍了龙芯处理器3A5000内置硬件加密模块,支持商用密码SM2/3/4,通过搭建测试环境,对龙芯3A5000处理器运算SM2/3/4算法的速度和吞吐量进行了测试,并与其他8款市面上主流的处理器进行了比较;对测试结果进行了分析,根据英特尔CPU的指令集机制进行了估算,与上一代处理器进行了对比,并对下一代处理器进行了展望。

关键词：龙芯处理器商用密码指令集性能

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龙芯处理器上的TLB性能优化技术

龙芯处理器上的TLB性能优化技术

2010年第16届全国信息存储技术大会（IST2010）

作者：张晓辉程归鹏从明中国科学院计算技术研究所中国科学院研究生院

关键词：龙芯处理器 TLB 超页技术软TLB 锁L2cache 龙芯3号处理器

来源： cnki会议评论

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龙芯处理器性能测试方法研究

现代电子技术 2013年第23期36卷 88-90页

作者：李士刚黄威张鹏海军驻上海地区航空系统军事代表室上海200083 驻上海沪东中华造船(集团)有限公司军事代表室上海200083 江苏自动化研究所江苏连云港222006

通过分析龙芯处理器的体系架构、指令集的特点,基于龙芯的硬件平台和Linux操作系统的兼容性,提出一套全面测试龙芯处理器性能的方法,以实际测试龙芯2F处理器为例,获得测试结果,客观评价龙芯处理器的性能,对于军用计算机国产化具有重要... 详细信息

通过分析龙芯处理器的体系架构、指令集的特点,基于龙芯的硬件平台和Linux操作系统的兼容性,提出一套全面测试龙芯处理器性能的方法,以实际测试龙芯2F处理器为例,获得测试结果,客观评价龙芯处理器的性能,对于军用计算机国产化具有重要意义。

关键词：龙芯处理器 SPEC 性能测试国产化

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基于龙芯处理器的嵌入式可信解决方案

计算机技术与发展 2018年第5期28卷 112-116页

作者：易平庄毅南京航空航天大学计算机科学与技术学院江苏南京211106

针对嵌入式系统的安全问题,在充分考虑嵌入式系统的设计约束条件的基础上,借鉴可信计算的思想,提出一种基于虚拟技术的嵌入式可信平台构建方案。该平台基于分层内核架构,采用龙芯国产化处理平台,由增加SHA-1引擎的可信引导程序及可信内... 详细信息

针对嵌入式系统的安全问题,在充分考虑嵌入式系统的设计约束条件的基础上,借鉴可信计算的思想,提出一种基于虚拟技术的嵌入式可信平台构建方案。该平台基于分层内核架构,采用龙芯国产化处理平台,由增加SHA-1引擎的可信引导程序及可信内核模块构建核心度量根,其中可信内核是一个内嵌v TPM(virtualized trusted platform module)的精简操作系统,并依据该信任根设计了信任链传递模型。为缩短信任链的长度,采用联合度量方式对引导加载程序及可信内核进行完整性校验,用户内核是经过设计裁剪的嵌入式操作系统,运行在虚拟机上,实现了基于国产处理器的嵌入式平台可信计算环境的建立。实验结果表明,该方案在启动过程中完成从信任根到操作系统的完整性校验,且在不添加额外硬件的基础上,使系统的安全性得到了很大提高。

关键词：可信计算龙芯处理器虚拟技术 SHA-1 安全性

一种基于龙芯处理器的物理隔离网闸设计与实现

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佳木斯大学学报（自然科学版） 2020年第3期38卷 71-73页

作者：芮正新辛克廷南京科远智慧科技集团股份有限公司江苏南京211102 江苏省热工过程智能控制重点实验室江苏南京211102

为了满足物理隔离网闸设计需求和信息安全领域关键设备自主可控要求,设计并实现了一种基于国产2K1000龙芯处理器和Linux开源操作系统的物理隔离网闸。该系统满足了网闸内外网接口的物理隔离通信的需求,关键器件及软件实现了自主可控。

关键词：龙芯处理器物理隔离网闸 2K1000 Linux

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面向龙芯处理器的编译检测技术研究

西华师范大学学报（自然科学版） 2017年第4期38卷 462-466页

作者：赖策李明东刘茜李艳梅西华师范大学计算机学院四川南充637009

国产龙芯处理器在国产信息化的道路上发挥着重要作用,其性能的发挥需要系统核心软件的全力配合。作为系统核心软件之一的编译器的重要性已提升至信息产业前列,是确保安全关键系统能否正常运行的关键。以国防科工委公布的航天型号C语言... 详细信息

国产龙芯处理器在国产信息化的道路上发挥着重要作用,其性能的发挥需要系统核心软件的全力配合。作为系统核心软件之一的编译器的重要性已提升至信息产业前列,是确保安全关键系统能否正常运行的关键。以国防科工委公布的航天型号C语言安全子集作为安全检测技术的标准,构造符合规范的测试用例,通过形式化验证技术对LonGcc编译器进行改造、升级。最后实测表明,所构造的编译器符合C语言安全子集标准,并且没有增加执行时的开销。

关键词：龙芯处理器形式化验证安全检测 LonGcc编译器 C语言安全子集

基于龙芯处理器的移动式多场景环境监测设备研发

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华东科技 2023年第1期 102-104页

作者：薛晓康汪诚章樑方腾楷上海化工院检测有限公司安徽省宣城生态环境监测中心 3. 中科赛悟科技（安徽）有限公司

现阶段，城市环境污染表现出排放源多样、环境动力因素复杂、传播速度快等特点，由于缺乏有效手段对污染源进行快速准确的定位，区域大气污染的防治效率难以有效提升。这就需要相关部门加大无人机、无人船、移动机器人等移动式环境监测... 详细信息

现阶段，城市环境污染表现出排放源多样、环境动力因素复杂、传播速度快等特点，由于缺乏有效手段对污染源进行快速准确的定位，区域大气污染的防治效率难以有效提升。这就需要相关部门加大无人机、无人船、移动机器人等移动式环境监测设备的研发力度，以加快实现精准实时的微尺度快速环境监测。本文中，笔者基于大气、水质、核辐射、危化品等多种场景的环境监测需求，自主研发了基于龙芯嵌入式处理器的移动式环境监测系列设备。此类设备能够挂载接入不同场景的传感器，并且具备对环境监测数据的本地处理、存储及回传功能，能够增强地方环保部门的应急监测和快速响应能力。

关键词：龙芯处理器环境监测设备

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VxWorks在龙芯处理器上的移植与实现

微计算机信息 2010年第35期26卷 31-33页

作者：杨晔安军社中国科学院空间科学与应用研究中心 100080 中国科学院研究生院 100049

本文以龙芯处理器为核心,采用实验室设计的6U尺寸数据采集主板为硬件平台,详细介绍了龙芯处理器的BSP开发和VxWorks操作系统在该硬件平台上的移植过程,为应用程序和驱动程序的开发提供了必要的基础。

关键词：龙芯处理器 VxWorks BSP开发