面向多核平台的日用操作系统性能可伸缩性研究

多核技术的不断普及给操作系统的设计与实现提出了新的挑战。操作系统层在多核应用的总执行时间中所占的比例随处理器核数目的增多呈不断增大的趋势，从而对应用的高效执行造成了越来越大的阻碍作用。造成这一现象的一个重要原因是日趋增多的处理器核对内核数据结构竞争的加剧。.本项目将研究多核平台上如何改进现有日用操作系统的设计以及与多核应用的配合以提高操作系统的性能可伸缩性。项目将着重研究多核或者众核平台上操作系统对各种应用程序的阻碍作用，并探索如何有效控制操作系统内核数据结构的共享以减少众多处理器核对内核数据结构的竞争以及研究操作系统对异构资源的有效抽象，探索如何改进现有操作系统接口设计以更好地增强应用的性能可伸缩性。本项研究将有效降低操作系统层对多核应用高效执行的阻尼作用，推动面向多核系统软件的研究，为多核平台的推广以及在各种关系国计民生的行业中的普及做出贡献。

本项目按照预定计划对多核平台上操作系统的性能可伸缩性及其相关支撑工具展开研究，在原生环境与虚拟环境上操作系统可伸缩性提升与相关多核平台支撑工具等三个方面取得了一系列成果与开源系统（如高可扩展内存分配器SSMalloc，并行全系统模拟器COREMU等）、以及部分被整合进著名开源项目Xen的补丁，性能在大规模多核环境相对于之前的系统提升超过10倍，成果被计算机系统与体系结构领域顶级会议SOSP(2011)，EuroSys(2011, 2014)，Usenix ATC(2011, 2012)，HPCA(2013,2014)，PPoPP(2011, 2013)等发表或接收，并获得ACM APSys 2013的最佳论文奖，申请发明专利10项，授权2项，较好的完成了项目计划书的任务并且对部分方面进行了进一步深入的研究。. 在项目执行期间，还受邀担任了一系列著名学术会议如SOSP(2013)，EuroSys(2013,2014)，Usenix ATC(2012,2014)，PACT(2013)，VEE(2013)，CGO(2013), VEE(2013)，WWW(2014), IPDPS(2014)等程序委员会委员，以及ACM APSys 2014，2014年全国体系结构学术年会等国内外学术会议的程序委员会共同主席。部分成果还获得2012年教育部科技进步一等奖(排名第五)，并入选2013年教育部新世纪优秀人才计划，获得2012年Google Faculty Research Award以及2012年NetApp Faculty Fellowship等。