浅析CPU的技术发展

中央处理器是计算机的重要部件之一。文章介绍了处理器的性能指标提高所采用的三种技术：流水线技术、超标量技术、显示并行指令技术。     

利用U、V流水线对汇编语言程序进行优化设计的方法

本简要介绍了Pentium处理器的核心结构，U、V流水线指令的配对规则。讨论了利用U、V流水线对汇编语言程序进行优化设计的方法以及超标量优化应注意的一些具体问题。     

计算机系统结构复习指导之三

1 标量处理机1.1 基本概念1.1.1 先行控制技术（look-ahead）。先行控制技术的关键是缓冲和预处理技术。指令的执行过程可以被分解为相互独立的几个阶段（取指令、分析指令、执行指令）,采用重叠执行方式,使每个功能段相对独立地运行,就能提高运行速度。为了平衡给功能段之间的由于速度不确定带来的速度差异,在各功能段之间设置了缓冲栈（先行指令缓冲栈、先行操作栈、先行读数栈、后行写数栈）,同时为了解决数据相关和控制相关带来的停顿问题,使用了不同的预处理技术。对数据相关和控制相关的分析和解决办法是整个预处理技术的核心。1.1.2 流水线的原理、特点及其分类。流水线方式是把一个重复的过程分解为若干个子过程,每个子过程可以和其他的子过程同时进行,即所谓的时间并行性。流水线的工作可以用时空图来描述。流水线有以下的恃征:为了提高流水线的效率,应该尽可能的为流水线提供连续的任务;流水线由很多相联的功能段组成,为了平衡功能段之间的速度差,功能段之间需要设置缓冲寄存器;流水线中每个功能段的时间应该尽量相等,以免形成“瓶颈”,否则应该对功能段再划分或者采用     

基于MIPS指令集的流水线CPU设计与实现

提出了一种CPU设计方案,实现指令集为MIPS指令集中选取15条指令作为本CPU的基本指令,采用基本5步流水线CPU设计。分析了流水线CPU的逻辑结构与指令的处理过程,给出了取指阶段IF、译码阶段ID、执行阶段EX、内存访问阶段MEM、寄存器写回阶段WB阶段的设计与实现。对流水线产生的相关性问题,采用Bubble法和Forwarding法相结合的方法来消除相关性,在FPGA平台上进行了测试,测试结果表明,该方案符合设计要求。     

面向系统能力的数字逻辑与数字系统课程实践教学改革

针对国内高校计算机专业数字逻辑与数字系统课程无法满足信息领域人才培养需求的问题,以系统能力培养为目标,以虚实结合的实验平台为载体,围绕单周期32位MIPS(每秒处理百万级的机器语言指令数)处理器设计的主线任务,提出了“点—线—面”三层递进式实践教学体系,从课后练习、实验教学和综合实践3个维度形成对课程核心知识点的纵向贯穿。通过该实践教学改革,使学生在计算机系统能力上得到充分的训练,为后续课程开发更加复杂的流水线处理器和片上系统奠定了坚实的知识和能力基础。     

基于Java NIO开发高性能并发型服务器程序的研究

分析了应用传统阻塞型网络I／O在进行服务器程序设计时的不足,在此基础上研究了非阻塞型网络I/O（NIO）的特性以及工作机制,给出了应用NIO设计高性能并发型服务器程序核心代码,以实现服务器与客户端无阻塞的、流畅的数据读写。     

电力市场的输电阻塞管理系统的分析与设计

本文根据2004年全国大学生数学建模竞赛的B题数据为基础,并依据我国目前电力系统的改革需要,发电侧电力市场必须采取交易与调度一体化的模式,以及电网公司在组织交易、调度和配送时,必须遵循电网“安全第一“的原则,制订一个电力市场交易规则,按照购电费用最小的经济目标来运作.当出现电力市场的输电阻塞时,还需实时调度承担AGC(自动发电控制)辅助服务的机组出力,以跟踪电网中实时变化的负荷,并给出因输电阻塞而不能执行初始交易结果而引起阻塞费用.     

DLX模拟器在计算机系统结构课教学实验中的应用研究

DLX模拟器用软件模拟DLX流水线的工作过程,可以灵活、方便地设置参数、控制执行和统计数据,并提供了直观的窗口显示.实践表明,该方法可以帮助更好地理解课程中诸如流水技术、相关、定向、记分牌算法和Tomasulo算法等较抽象复杂的内容,模拟器对流水线的理解,以及对处理器性能的评价,对我们有有较大帮助.     

基于Java NIO开发高性能并发型服务器程序的研究

分析了应用传统阻塞型网络I/O在进行服务器程序设计时的不足,在此基础上研究了非阻塞型网络I/O(NIO)的特性以及工作机制,给出了应用NIO设计高性能并发型服务器程序核心代码,以实现服务器与客户端无阻塞的、流畅的数据读写。     

带Cache和精确中断响应的CPU设计

提出了带Cache和精确中断响应的CPU设计方案,实现指令集MIPS中选取15条指令作为本CPU的基本指令.采用基本5步流水线CPU设计,给出了指令Cache、数据Cache和精确中断响应的设计与实现.测试结果表明,该方案符合设计要求.     

电力市场的输电阻塞管理

利用最优化原理设计一种简明、合理的阻塞费用计算规则，提出了电力市场中进行阻塞调度的一种方法．该方法以发电机出力调整的成本最小(即阻塞费用最小)为目标函数，考虑了电力市场中的约束条件，得到既保证电力系统经济性又满足电力系统安全性的最优调度计划方案．通过实例计算表明该方法正确、可行．     

基于PLC的养鸡场智能化监控系统设计

为了解决规模化养鸡场自动化管理中存在的监测参数众多的问题,提出一种以PLC为核心处理器的多参数智能化监控系统。传感器将采集到的环境参数值传送到PLC,经过PLC处理后传送到上位机,上位机对数据进行分析、存储和显示,并发送相应指令到PLC来控制设备开启或关闭。结果表明,该系统检测灵敏,控制设备反应迅速,可使鸡舍环境参数控制在适宜范围内。     

基于ICMP协议的IP网络安全机制

ICMP是IP网络中非常重要的一个报文协议，目的在于提供目标主机的反馈信息。由ICMP协议引发的一系列安仝威胁乃是现今网络安全问题的一个重要组成部分。本文主要分析了几种利用ICMP数据报进行的攻击手段，深入讨论了应对ICMP攻击的网络安全机制．旨在使读者通过本文能对ICMP数据报的阻塞和边界过滤策略有一个较全面地了解。     

模型机控制并行口的设计与实现

微程序控制器模型机的基本思想,是把操作控制信号编成“微指令”,存放到只读存储器里.当机器运行时,模型机在微程序控制下,一条又一条地读出这些微指令,从而产生模型机所需要的各种操作控制信号,实现特定指令的功能,使相应部件执行所规定的操作.为了完善基本模型机的结构和性能,利用微程序控制模型机的数据通路,增加设计端口的读写指令,控制外围接口8255芯片,详细设计了模型机的指令系统,构成一台完整的模型机,完善了模型机的结构,扩大了模型机的功能.     

谈《计算机系统结构》中流水线技术的学习

计算机系统是一个复杂的系统,在读者已经学习了《计算机组成原理》、《微型计算机原理》、《汇编语言程序设计》和《计算机操作系统》的基础上,更深入地从系统分析和设计的角度研究属于计算机系统结构的关键技术,其中采用流水线技术是目前和将来提高计算机系统性能的主要途径。流水线技术就是把并行性或并发性镶嵌到计算机系统里的一种形式。它是把重叠的顺序处理过程分解为若干过程,每个过程能在专用的独立部件上有效地并发工作的技术。在概念上“流水”可以看成“重叠”的延伸,不同的是“一次重叠”只是把一条指令的解释分解成两个子过程,…     

电力市场的输电阻塞管理模型

以由8个机组出力、6条线路组成的电网输电系统为例。讨论了输电阻塞管理的有关问题．用线性关系表示各线路的有功潮流关于各机组出力的关系；考虑到序内容量不能出力的部分以及序外容量出力的部分。给出了阻塞费用的计算规则；此外。给出了下一时段各机组出力分配预案的计算规则；对出现输电阻塞的线路。采用有约束的优化模型予以调整．     

基于DSP2812嵌入式开发平台的APF数字控制系统设计

本文设计了基于数字信号处理器TMS320F2812的全数字并联型有源电力滤波器的控制系统.采用DSP作为嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ硬件平台的核心微处理器,完成并联型有源滤波器控制系统的算法实现,谐波电流的提取和指令电流的计算采用ip-iq法,利用SVPWM控制方法将谐波电流指令信号转化为脉宽指令控制逆变器产生补偿电流...     

基于天通一号通信卫星的云计算监控系统研究

随着监控距离的增长以及监控数据量的增大,使得监控系统在传输数据时经常发生拥塞、数据丢包等问题,导致监控结果不准确。针对上述问题,设计了一种基于天通一号通信卫星的云计算监控系统。基于MVC架构设计云计算监控系统的框架结构,包括数据采集层、通信层、业务处理层以及显示层四个层次。传感器采集数据后,在拥塞控制算法的控制下利用天通一号通信卫星将数据发送到监控终端,运行监控终端处理器实现数据挖掘与分析,判断监控目标是否发生异常。结果表明:该系统不仅更加适用远距离监控,同时面对大量数据,传输性能和监控准确性能良好,使传统监控系统性能得到了明显改善。     

CELL体系的结构、性能及其应用前景

最初为PS3设计的CELL处理器是一个高性能分布式体系结构处理器,CELL包括硬件CELL和软件CELL。硬件CELL采用多核技术,内核采用RISC指令集结构,指令的动态调度,寄存器换名等都由软件实现,从而大大提高了硬件速度。     

电力市场的输电阻塞管理

讨论了输电阻塞发生时，如何进行有效管理的问题。根据题目所给的相关数据，建立了电力市场的输电调度模型以及阻塞费用最小模型。然后运用数学软件分别对每一条线路上8个机组的出力对潮流值的影响情况进行数值分析，从而得到各机组出力大小的改变引起分配变化的影响系数表，近似表达式为：φ（X）=AX＋B，得到了阻塞费用的计算规则。在此基础上，结合电力市场交易规则，对题中给定的负荷值算出了较合理的各机组出力分配预案及发生阻塞时的调整方案，对电力市场电力的合理调度有实际指导意义。