摘要：三维集成电路(three dimensional integrated circuit,3DIC)和片上网络(network on chip,NoC)是集成电路设计发展的两个趋势.将两者结合的三维片上网络(three dimensional networks on chip,3DNoC)是当前研究的热点之一.针对现有3DNoC的研究没有充分关注硅片内与硅片间的异构通信特征.提出了面向通信特征的硅片间单跳步(single hop inter dies,SHID)体系结构,该结构采用异构拓扑结构和硅片间扩展路由器(express inter dies router,EIDR).通过实验数据的分析表明,与3DMesh和NoC-Bus这两种已有的3DNoC结构相比,SHID结构有以下特点:1)延迟较低,4层堆叠时比3D-Mesh低15.1%,比NoC-Bus低11.5%;2)功耗与NoC-Bus相当,比3D-Mesh低10%左右;3)吞吐率随堆叠层数增加下降缓慢,16层堆叠时吞吐率比3D-Mesh高66.98%,比NoC-Bus高314.49%.SHID体系结构同时具备性能和可扩展性的优势,是未来3DNoC体系结构良好设计选择.

摘要：在虚拟化技术广泛应用的同时虚拟层的安全问题引起了国内外研究人员的密切关注。现有的虚拟机管理器(Hypervisor)完整性保护方法主要针对代码和控制数据的完整性保护,无法抵御非控制数据攻击;采用周期性监控无法提供实时的非控制数据完整性保护。针对现有方法的不足,该文提出了基于UCON的Hypervisor非控制数据完整性保护模型UCONhi。该模型在非控制数据完整性保护需求的基础上简化了UCON模型,继承了UCON模型的连续性和易变性实现非控制数据的实时访问控制。根据攻击样例分析攻击者和攻击对象确定主客体减少安全策略,提高了决策效率;并基于ECA描述UCONhi安全策略,能够有效地决策非控制数据访问合法性。在Xen系统中设计并实现了相应的原型系统Xen-UCONhi,通过实验评测Xen-UCONhi的有效性和性能。结果表明,Xen-UCONhi能够有效阻止针对虚拟机管理器的攻击,且性能开销在10%以内。

摘要：针对现有基于数据特征的内核恶意软件检测方法存在随特征的增多效率较低的问题,该文提出一种基于层次聚类的特征选择方法。首先,分析相似度计算方法应用于数据特征相似度计算时存在的困难,提出最长公共子集并设计两轮Hash求解法计算最长公共子集;其次,设计基于最长公共子集的层次聚类算法,有效地将相似特征聚类成簇;在此基础上,设计基于不一致系数的内核恶意软件特征选择算法,大大减少特征数,提高检测效率。实验结果验证了方法的有效性,且时间开销在可接受的范围内。

摘要：针对移动终端的特点,结合汉字组件技术以及矢量笔画字体提出一种字库存储结构,并针对笔画字体提出一种轮廓化算法.在字库中将汉字信息分为索引、汉字结构信息、汉字组件矢量数据信息3个部分来存储,具有占用空间小、合成速度快的优点,解决了以往汉字组件字体失真的问题.轮廓化算法根据笔画线段信息,只需遍历一次就可完成多边形轮廓的确定,且其中优化了生成的多边形顶点数量,考虑了遍历过程中的异常情况,降低了渲染负担.该算法也可经过少许改动成为通用的描边算法.在移动终端上进行实验的结果表明,使用该字库及相应轮廓化算法取得了良好的效果.

摘要：代码复用攻击日趋复杂,传统的代码随机化方法已无法提供足够的防护.为此,提出一种基于运行时代码随机化的代码复用攻击防御方法 LCR.该方法在目标程序正常运行时,实时监控攻击者企图获取或利用 gadgets 的行为,当发现监控的行为发生时,立即触发对代码进行函数块级的随机化变换,使攻击者最终获取或利用的 gadgets信息失效,从而阻止代码复用攻击的实现.设计实现了 LCR原型系统,并对提出的方法进行了测试.结果表明: LCR能够有效防御基于直接或间接内存泄漏等实现的代码复用攻击,且在 SPEC CPU2006 上的平均开销低于 5%.

摘要：函数调用一直是Linux内核分析研究领域的重点.获得函数调用信息主要有2种方法:静态分析和动态分析.动态跟踪方法可实时和准确地获取函数调用关系信息,在分析和调试软件程序时有极大的帮助作用.针对现有工具存在跟踪信息不全面、需要编译选项支持等不足,基于开源的QEMU模拟器,设计并实现了支持多种CPU平台的通用动态函数调用跟踪工具,可在x86_32,x86_64,ARM共3种体系架构上动态跟踪包括Linux内核启动过程在内的函数调用和返回信息.该工具在程序运行时截获调用和返回的指令,并记录相关信息,利用此种指令只会在QEMU翻译块的最后一条出现的性质,减少检查指令的数量,提高运行效率;可不依赖源代码,只依据函数符号表进行函数调用关系分析.实验结果表明:跟踪和分析结果与源代码行为一致,相比于S2E提升了分析性能和支持的CPU平台种类,且能更好地扩展至其他平台.

摘要：受"存储墙"和"功耗墙"影响,末级高速缓存污染会造成严重的性能损失和能耗开销.针对单纯基于硬件或软件的传统优化方法无法有效地识别局部性差的数据,且存在一定的优化空间的问题,提出一种软硬件协作的末级高速缓存设计方法.该方法在运行时刻剖视分析程序内不同数据区域的访存行为,并通过相应接口动态地调整每个数据区域的旁路和插入策略,可以在提高处理器访存性能的同时降低其能耗,提高系统的能效性.实验结果表明,与现有的LRU,DIP和DRRIP方法相比,采用文中方法后处理器平均能效性分别提升了17.42%,12.79%和8.15%.

摘要：为了方便软件与应用系统的开发与调试,提出一种可复用的微处理器片上调试方法.通过设计通用的调试指令集和增加调试模块,并扩展处理器内核功能,实现了断点设置与取消、内核运行的流水级精确控制、内核资源访问、任意程序段运行中特殊事件的统计等片上调试功能.该方法已在自主研发的SuperV_EF01DSP上实现.在CMOS 90nm工艺下的综合结果表明,新增的片上调试功能不影响SuperV_EF01DSP的关键路径时序,而芯片总面积仅增加了3.87%.

摘要：为了弥补从大数据技术到行业应用之间的鸿沟,针对当前行业用户对大数据处理平台的持续扩展、一体化和多样性需求,提出了大数据一体机的可扩展性、可定制性和多类型处理模型,并基于此设计了云海大数据一体机.该一体机采用兼顾横向和纵向可扩展的体系结构,并采用硬件可定制化设计和混合型软件架构支持多种大数据应用类型.在此基础上,针对HDFS元数据服务瓶颈问题、MapReduce负载倾斜问题、HBase的跨域问题,介绍了在云海大数据一体机中采用的多元数据服务、负载均衡和跨数据中心大表技术.在电信、金融和环保行业实际案例中的应用和测试表明,上述体系结构和关键技术是可行和有效的.

摘要：当前,嵌入式设备已经深入人们生活的各个方面,但基于国产内核的SOC嵌入式设备尚处于起步阶段。SEP6200是由东南大学国家专用集成电路工程研究中心采用北大UNICORE内核架构自主设计研发的高性能SOC芯片,我们提出并设计了以SEP6200及CS3700芯片为硬件基础,详细介绍了ALSA及ASOC软件架构,并以此为基础设计了LINUX系统音频驱动。通过在平台上移植MPLAYER播放器,以实现放音及录音测试,实验表明该驱动系统在SEP6200平台上运行稳定,达到了预期效果。