【摘要】： 龍芯附加網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)是我國(guó)自主研發(fā)的通用64位龍芯處理器應(yīng)用研究的一個(gè)重要方向,其主體軟件框架Openfiler的管理界面支持的存儲(chǔ)服務(wù)結(jié)構(gòu)極為豐富,為設(shè)計(jì)各種層次的附加網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)提供了良好的可伸縮接口。在網(wǎng)絡(luò)傳輸、文件存儲(chǔ)過(guò)程中,以高安全性、高性能為前提的附加網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)給主頻較低的龍芯2F處理器帶來(lái)了壓力,所以優(yōu)化龍芯附加網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸、文件存儲(chǔ)性能有著重要的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用價(jià)值。 龍芯附加網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)的基本操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、定制與啟動(dòng)優(yōu)化過(guò)程分為五個(gè)階段:工具鏈制作、目標(biāo)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和定制、kernel的編譯、系統(tǒng)啟動(dòng)必要配置文件的建立和系統(tǒng)啟動(dòng)優(yōu)化。本文選取性能基準(zhǔn)工具對(duì)基于龍芯2F平臺(tái)的附加網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸性能和文件存儲(chǔ)性能進(jìn)行了測(cè)試,并在同等硬件環(huán)境的X86平臺(tái)作了相應(yīng)的量化對(duì)比。測(cè)試結(jié)果分析表明龍芯附加網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)總體上具有較好的數(shù)據(jù)輸入輸出(通過(guò)建立軟RAID)和網(wǎng)絡(luò)傳輸性能(加密網(wǎng)絡(luò)協(xié)議Sftp除外)。由于加密網(wǎng)絡(luò)協(xié)議Sftp網(wǎng)絡(luò)傳輸效率不高,本文首先詳細(xì)分析Sftp的工作流程并初步確定優(yōu)化方向;接著從數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱?zhí)行時(shí)間中取得libcrypto.so的核心耗時(shí)函數(shù)AES_encrypt()和AES_decrypt();最后結(jié)合龍芯平臺(tái)的體系結(jié)構(gòu)特征,首次提出了基于多媒體擴(kuò)展指令(SIMD技術(shù))優(yōu)化AES加解密性能的方法并使用該技術(shù)對(duì)動(dòng)態(tài)庫(kù)libcrypto.so的AES加解密函數(shù)進(jìn)行了多媒體優(yōu)化。 優(yōu)化前后,加密網(wǎng)絡(luò)協(xié)議Sftp(AES加解密)傳輸?shù)臏y(cè)試結(jié)果表明龍芯SIMD技術(shù)優(yōu)化AES算法減少了加解密時(shí)間,有效地提高了Sftp的網(wǎng)絡(luò)傳輸速率。這種基于龍芯SIMD技術(shù)的優(yōu)化方法對(duì)AES加解密函數(shù)的優(yōu)化取得了比較理想的效果。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類(lèi)號(hào)】：TP333
【圖文】：

第一章 緒論本操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)、定制和啟動(dòng)優(yōu)化完成后，在此平臺(tái)上移植龍芯附加網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)后，經(jīng)測(cè)試，其總體上具有較好的數(shù)據(jù)輸入輸出和網(wǎng)絡(luò)傳輸性能，但與同等硬件條件的 X86 平臺(tái)量化對(duì)比測(cè)試發(fā)現(xiàn)，I/O 操作性能與加密網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Sftp 網(wǎng)絡(luò)傳輸性能效率不高。本文就是在此背景下提出并展開(kāi)研究工作的，通過(guò)測(cè)試分析發(fā)現(xiàn)，加密網(wǎng)絡(luò)協(xié)議Sftp 在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中使用 AES 加解密傳輸，在加解密過(guò)程中頻繁執(zhí)行移位、異或和內(nèi)存訪存操作，因此，處理器資源過(guò)多的消耗在對(duì)數(shù)據(jù)的加密和解密過(guò)程中。具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)高性能通用處理器龍芯 2F 是一款實(shí)現(xiàn) 64 位 MIPS III指令集的通用 RISCSOC 處理器[2]，基于龍芯 2F 高性能通用處理器的附加網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)的控制主體包括主板、CPU 控制等；網(wǎng)卡負(fù)責(zé)與外界聯(lián)絡(luò)，是接受指令、服務(wù)要求的管道；硬盤(pán)用來(lái)存儲(chǔ)資料。其整體的架構(gòu)如圖 1-1 所示。

圖 1-2 附加網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)Fig1-2 The Network structure of Network Attached Storage system文完成了龍芯附加網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)基本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、定制和優(yōu)化工作。系統(tǒng) Openfiler 界面移植成功后，首次對(duì)整個(gè)附加網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)的文件傳輸性能進(jìn)行測(cè)試分析，并通過(guò)與 X86 平臺(tái)的相關(guān)性能測(cè)試數(shù)據(jù)比較網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)在 I/O 存儲(chǔ)、加密網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 Sftp 網(wǎng)絡(luò)傳輸上的依賴(lài)瓶頸使用龍芯 SIMD 技術(shù)優(yōu)化，最終實(shí)現(xiàn)龍芯附加網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)在文件存有更高性能。章的組織一章 緒論。主要介紹了本課題的背景及意義、課題的研究?jī)?nèi)容、目標(biāo)結(jié)構(gòu)；二章 龍芯 2F 基本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及啟動(dòng)優(yōu)化。在移植附加網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng) 首先設(shè)計(jì)、定制并優(yōu)化了龍芯 2F 基本系統(tǒng)，為龍芯附加網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)

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2 林袁;實(shí)時(shí)視頻編解碼系統(tǒng)加速策略研究[D];浙江大學(xué);2003年

3 林建貞;布料運(yùn)動(dòng)仿真技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2004年

本文編號(hào)：2716519