基于多维数组的高速片上网络模拟器的设计与实现

【摘要】片上网络作为片上多核处理器提供了一种解决方案,解决了传统总线型结构处理器在功耗和数据吞吐率上的瓶颈,具有良好的扩展性和并行传输性。然而其复杂多样的拓扑结构、路由算法和众多配置参数构成了庞大的设计空间,为研究人员选择某种合适的模型带来了很大的困难,因而合适的片上网络模拟器能极大地简化建模难度,缩短建模时间。本文提出了一种改进的片上网络模拟器的设计方法并基于此方法实现了一个高速片上网络模拟器,将模拟器程序中所有涉及到数值的部分都用不同的多维数组来分别归类表示,即将模拟器各个功能模块的参数以及运行过程中的网络负载数据的传输都抽象为对多维数组的数值查找和更新计算。基于此种数据存储结构,实现了片上网络中的核结点和路由结点等模块并提供了典型的片上网络模型供用户选择和配置,同时还提供了相对于其他模拟器更加强大灵活的扩展性。此外,还利用pthreads多线程对模拟器程序进行加速,使结点之间的数据传输并行化,以缩短模拟器的运行时间,使该模拟器能够胜任对未来上千核的大规模片上网络的建模。为了验证模拟器的正确性和优势,本文将其与学术界广泛使用的模拟器Graphite进行了对比,通过在这两个模拟器上建立相同的模型并运行相同的网络负载—SPLASH2,对比了这两个模拟器对所建模型的性能评估结果和运行时间,得出所设计的模拟器的较准确,且运行速度高于Graphite,此外还分析了模拟器运行过程中的内存占用情况。
【作者】刘雨辰；
【导师】何立强；
【作者基本信息】内蒙古大学，计算机科学与技术，2014，硕士
【关键词】片上网络；模拟器；多维数组；多线程；

【参考文献】
[1]熊星.基于小波包分解和希尔伯特黄变换的滚动轴承故障诊断[D].中国科学技术大学,精密仪器及机械,2014,硕士.
[2]董洁琼.“N+Fm+是+N”同语式多角度研究[D].上海外国语大学,语言学及应用语言学,2013,硕士.
[3]周勇,何建农,涂平.自动调配的层次网格空间索引技术[J].计算机应用,2005,06:1401-1404.
[4]赵宏渊.高中数学教学中培养反思能力的理论与实践研究[D].西北师范大学,教育,2003,硕士.
[5]宋国强,许玲.南京地铁1号线系统总联调规划与实践[J].现代城市轨道交通.2006(04)
[6]王明.多晶硅薄膜晶体管低频噪声的建模与表征[D].苏州大学,微电子学与固体电子学,2014,硕士.
[7]梁小萌.我国体育用品品牌电视广告的构成要素研究[D].厦门大学,传播学,2014,硕士.
[8]孙允帅.Al-Fe合金熔体粘度研究[D].山东大学,材料加工工程,2013,硕士.
[9]熊斌.基于ADI-FDTD算法的多分量感应测井数值模拟[D].吉林大学,理论物理,2013,硕士.
[10]穆庆.Calpain-Akt信号通路在哮喘气道平滑肌重建中的作用[D].华中科技大学,呼吸内科学,2013,硕士.
[11]董立周.短应力线万能轧机结构设计及关键件参数化[D].燕山大学,机械工程,2013,硕士.
[12]鲍习峰.麦秸与奶牛场废水混合厌氧发酵技术研究[D].南京农业大学,环境工程,2012,硕士.
[13]李文.创新与颠覆石墨烯应用步入新时代[N].中国高新技术产业导报,2015-06-29014.
[14]文成林,胡玉成.基于信息增量矩阵的故障诊断方法[J].自动化学报,2012,05:832-840.
[15]谢莉婧.钴∕镍金属氢氧化物及四氧化三钴的制备及其超电容性能研究[D].西北师范大学,2010.
[16]舒慧敏.贵州黎平侗族河歌传承的教育功能研究[D].西南大学,比较教育学,2013,硕士.
[17]杨永超.锰氧化物超级电容器电极材料的研究[D].吉林大学,材料物理与化学,2014,硕士.
[18]安国琴.后现代课程评价研究[D].西南大学,课程与教学论,2014,硕士.
[19]王红.论保险代位求偿权[D].河北大学,民商法学,2014,硕士.
[20]洪梅.槲皮素对绿豆幼苗生长发育的影响及其耐辐射研究[D].湖南农业大学,作物栽培学与耕作学,2003,硕士.
[21]张婷.语义框架层面的对等：框架语义学视角下《浮生六记》两个英译本评析[D].四川外国语大学,英语语言文学,2013,硕士.
[22]韩志刚.自适应控制系统设计的参数辨识途径[J].自动化学报,1992,06:712-715.
[23]林静.慢性肾脏病合并继发性甲旁亢相关因素的关联性分析[D].吉林大学,临床医学,2013,硕士.
[24]窦乐.宝石CT低剂量评价肺功能的可行性初探[D].吉林大学,影像医学与核医学,2014,硕士.
[25]任轶讴.我国公立大学治理路径研究[D].西南交通大学,行政管理,2013,硕士.
[26]罗唯.液压铆接系统的设计与应用[D].西南交通大学,车辆工程,2013,硕士.
[27]张希涛.民国时期华北农家农业生产资料与生活消费研究[D].南京师范大学,专门史,2012,硕士.
[28]程武津.基于位置服务的人员定位系统设计与实现[D].浙江工业大学,2012.
[29]马征.现代汉语同素逆序词动态研究[D].山东师范大学,汉语言文字学,2013,硕士.
[30]俸娟娟.歧义容忍度、学习策略与英语学习成绩之间的关系研究[D].湖北大学,课程与教学论,2011,硕士.
[31]钱晓磊.高容量固定金属亲和膜色谱固定相的制备及其色谱性能[D].西北大学,分析化学,2013,硕士.
[32]孙连捷,谷玉兰.2005年注册安全工程师执业资格考试辅导讲座——生产安全事故案例分析(1)[J].劳动保护.2005(07)
[33]蓝澜.新能源发电特性与经济性分析研究[D].华北电力大学,热能工程,2014,博士.
[34]安立超.基于流程再造的A医院门诊流程优化研究[D].燕山大学,工业工程,2013,硕士.
[35]李薇.铁路货运客户满意度评价及实证研究[D].西南交通大学,交通运输规划与管理,2014,硕士.
[36]范雪芹.新疆知识产权保护地方立法问题研究[D].新疆师范大学,民商法,2013,硕士.
[37]蒋恒燕.消费信贷保证保险制度研究[D].西南政法大学,民商法学,2012,硕士.
[38]何小柏.家蚕速激肽样肽受体的功能性鉴定和信号转导机制研究[D].浙江大学,生物化学及分子生物学,2014,博士.
[39]覃峰.我国内幕交易法律监管研究[D].湘潭大学,法律,2003,硕士.
[40]姜勇.印染废水处理设施综合评价指标体系和评价方法的研究[D].华中科技大学,市政工程,2013,硕士.
[41]余文君.SWAT模型在黑河山区流域的改进与应用[D].南京师范大学,地图学与地理信息系统,2012,硕士.
[42]张训水.地埋管换热器性能分析方法及其软件开发[D].湖南大学,供热、供燃气、通风及空调工程,2012,硕士.
[43]孟宇飞.Buck+LLC恒压恒流双模式变换器[D].燕山大学,电力电子与电力传动,2014,硕士.
[44]杜俊俐,韩恺.网络教学系统的开放性适应性研究[J].中原工学院学报,2005,05:18-21.
[45]范维尚.美国勘探地球物理学家协会代表团访问中华人民共和国[J].石油地球物理勘探,1980,04:27-36+49.
[46]晏丽.黄曲霉毒素产毒菌检测方法的研究及其应用[D].江南大学,营养与食品卫生学,2012,硕士.
[47]魏广科.基于异常的入侵检测技术浅析[J].计算机工程与设计,2005,01:107-109.
[48]洪亮.压力分散型锚索锚固机理及承载板合理间距的研究[D].西南交通大学,建筑与土木工程,2013,硕士.
[49]牛文欢.新型剪叉式高空作业平台关键结构设计研究[D].山东大学,机械制造及其自动化,2013,硕士.
[50]李琴.SC公司基于战略地图的财务可持续增长研究[D].安徽大学,工商管理,2014,硕士.