Linux 2.6内核的中断机制

基于控制中断执行时间的方法, 提出一种Linux 2.6内 核实时化改进方案, 解决了Linux实时任务在执行过程中可能被频繁中断干扰而产生响应时间过长的问题. 通过分析Linux 2.6内核的中断机制及打上Ingo Molar实时化补丁后的内核中断机制, 并根据与当前任务实时优先级的比较, 为中断安排恰当的执行时间规则, 实现任务的实时性响应. 实验结果表明, 改进方案的中断响应时间低于打上Ingo Molar实时化补丁后的内核中断响应时间.     

基于μC/OS-II消息邮箱监控的任务设计及应用

传统的仪器仪表软件系统设计中,大多采用单任务顺序机制,存在中断延迟与频繁复位的问题,导致系统的实时性与安全性差,难以满足设计要求.通过引入实时操作系统μC/OS-II,给每个核心任务分配不同优先级,利用操作系统提供的消息邮箱服务,由监控任务通过收发消息管理各个任务的正常运行.该方法为仪器仪表的软件系统设计提供了一种任务管理新途径,有利于提高系统的实时性与可靠性.     

基于μC/OS-Ⅱ消息邮箱监控的任务设计及应用

传统的仪器仪表软件系统设计中,大多采用单任务顺序机制,存在中断延迟与频繁复位的问题,导致系统的实时性与安全性差,难以满足设计要求.通过引入实时操作系统μC/OS-Ⅱ,给每个核心任务分配不同优先级,利用操作系统提供的消息邮箱服务,由监控任务通过收发消息管理各个任务的正常运行.该方法为仪器仪表的软件系统设计提供了一种任务管理新途径,有利于提高系统的实时性与可靠性.     

消息邮箱机制在烟花仓库温湿度监控系统中的应用

烟花在存储过程中安全问题尤为重要.对烟花温、湿度进行实时监测,须设置报警装置.当超过上限时,能进行声光报警,并将数据传到服务器进行相应处理.通过STM32控制器、nRF2401无线通信模块、LED灯以及蜂鸣器可以实现上述功能.在STM32中移植μC/OS操作系统,对程序设计采用并行开发模式,简化程序结构,提高系统的实时性.改进μC/OS中的消息邮箱机制,实现数据采集任务与多个报警任务的同步.     

DSP/BIOS实时内核在视频目标跟踪系统中的应用

介绍一种TMS320 DSP的实时内核--DSP/BIOS,并阐述其启动过程和基于DSP/BIOS内核开发实时目标跟踪系统.结合统一建模语言(UML)技术对系统进行分析和设计.通过DSP/BIOS实时内核管理目标跟踪系统任务间调度和通信、消息的管理和派发并结合时间片轮循方式进行多线程管理,进而使得整个目标跟踪系统得到合理的实现.实践表明,系统满足实时性的条件下能够正常稳定的工作,设计和资源分配正确合理.     

嵌入式Linux内核实时性分析及改进

Linux具有功能强大、源码开放、支持多种硬件平台、模块化设计等优点,在嵌入式领域得到了广泛的应用。但它同时也是一个分时操作系统,其不可抢占的内核、缺乏实时调度算法和机制、使用虚拟内存及缓冲机制等特点都限制了在实时环境中的应用。为了能使其在实时环境中得到应用,从改进内核抢占性的角度和实时调度入手,提出改善内核实时性的方法。     

基于FPGA的一种μC/OS-Ⅱ的任务控制机制的设计

针对软件实时操作系统中并行性、实时性低,系统资源开销大的问题,在基于软件实时操作系统μC/OS-Ⅱ任务控制的基础上,将实时性要求高的部分软件操作模块移植到硬内核中,硬内核以Verilog HDL硬件语言编写,设计了细致的任务控制模块,充分发挥硬件电路的特点,实现了软内核与硬内核的并行运行。为验证实验结果,设计了以Keil-C51为软内核开发平台,以Quartus Ⅱ 13.0为硬内核开发平台,编译程序并经过Modelsim时序仿真验证。研究结果表明,该任务控制机制在运行过程中,实现了提高系统实时性与并行性的要求,并减少了系统内部资源的消耗,提高了系统的运行效率。     

嵌入式Linux系统实时性的研究

通过对Linux内核及其在实时应用方面不足的分析研究，在细粒度微定时器、内核抢占机制、实时调度策略等几方面提出了改善系统实时性方法。     

改善嵌入式Linux实时性能的方法研究

分析了Linux的实时性,针对其在实时应用中的技术障碍,在参考了与此相关研究基础上,从三方面提出了改善Linux实时性能的改进措施.为提高嵌入式应用响应时间精度,提出两种细化Linux时钟粒度方法;为增强系统内核对实时任务的响应能力,采用插入抢占点和修改内核法增强Linux内核的可抢占性;为保证硬实时任务的时限要求,把原Linux的单运行队列改为双运行队列,硬实时任务单独被放在一个队列中,并采用MLF调度算法代替原内核的FiFO调度算法.     

基于uC/OS-II的多种调度机制的嵌入式系统设计

uC/OS-II是一个多任务的实时内核,具有可移植、可裁剪性,并且任务是可抢占的。在基于uC/OS-II的任务管理的基础上,设计了一个具有抢占、非抢占和混合抢占可选择的调度机制的嵌入式系统,将事件控制块融合进任务中,实现任务间的同步,进一步提升了嵌入式系统调度的灵活性和实时性。     

Warshall算法在MPI中的实现及优化

Message Passing Interface并行编程方法是目前编程人员广泛使用的方法之一，但此方法将并行性开发的任务完全交给编程人员，程序的质量与效率往往因编程人员水平及风格不同而各异，在Message Passing Interface环境下把传统串行程序转变为并行程序从而提高其性能．此外通过MPI所提供的函数来进一步优化并行程序以便提高其性能，     

基于箕舌线函数的变步长自适应均衡的研究

影响数字通信信道质量的一个主要因素是码间串扰,目前传输中克服码间串扰的主要技术手段是自适应信道均衡。针对传统LMS算法步长固定,收敛速度、时变系统的跟踪能力和稳态失调之间存在的很大矛盾,该文研究了箕舌线函数对传统LMS算法进行优化后,利用MATLAB仿真软件对改进后的自适应均衡算法进行普通信道中的仿真分析,进而证明改进后的算法有效的提高了函数的收敛速度,降低了稳态误差。     

基于多Agent的分布式多目标任务调度机制研究

针对分布式计算中任务调度的复杂性、动态性和实时性等特点,构建了一个基于多Agent的分布式多目标任务调度模型．此模型中,设计了一种分布武调度机制,使每个节点都具有独立的调度决策能力,增强了系统的可扩展性．同时为了解决分布式调度所产生的节点间任务通信问题,引入任务与节点相关性等概念,有效地降低了节点间的通信代价．模型对多个评价指标进行了综合衡量,如任务调度开销、任务最早执行时间、负载均衡及节点问的通信量等,并根据任务和系统运行的状态特征,实现多目标任务调度,提高了系统的整体性能．     

“项目引导、任务驱动”型教材编写创新研究

"项目引导、任务驱动"型教材的创新在于改变传统的教学方法,以教材改革带动教学方式改变。教材主要宗旨是以任务为主线、教师为主导、学生为主体,将所要学习的新知识隐含在一个或几个任务之中,通过任务的实施来学习新知识,掌握新技能。教学方式的改变,同时也对教师的能力提出了更高的要求。实践证明,这种教学方法更适合高职院校的教学。     

GSM短消息协议研究及在路灯监控系统中的应用

介绍了GSM短消息的体系结构和相关协议.结合路灯监控系统项目的开发,分析了在Delphi环境中利用GSM短信服务实现路灯监控,给出了通讯协议和部分关键程序.实际应用表明,该设计简单实用,性能可靠,对其他同类型的监控系统的设计有一定的借鉴作用.     

网格中流水式计算的一种任务指派算法

为取得网格中流水式计算的高吞吐率,提出一种任务指派算法X max min.在一个流水线中,任务彼此是并行的,且每个任务本身是可并行化的.当多个任务被指派到同一个并行系统时,通过最小化任务计算成本的最大值确定每个任务分得处理机的个数.任务用于收发数据集的通信成本依赖其他任务的指派,故当相关任务的指派未完成时,需要在任务通信成本中引入均值估计.任务响应时间是计算成本和通信成本之和,它是任务指派的函数.用max min算法确定任务指派,可有效降低任务响应时间的最大值,从而使流水线的吞吐率得到提高.仿真实验表明,X max min算法使流水线取得的吞吐率与复杂的Taura算法相当.     

一种超大规模MPI栅栏同步的硬件卸载方法

在大规模并行计算机中,聚合通信的性能一直是全系统的性能瓶颈.本文提出了一种在超大规模并行计算机系统中采用的基于NIC的硬件卸载MPI栅栏同步的方法.方法基于改进的Dissemination栅栏同步算法,由MPI驱动程序生成栅栏同步的算法框架,实际的通信操作由NIC硬件自动完成,针对算法设计了硬件易于实现的基于描述符的软硬件接口和硬件执行算法,大大提高了栅栏同步的效率.通过与软件实现的算法性能比较,本文方法的通信延迟比现有方法平均提高了40%.     

文本分类中基于综合度量的特征选择方法

针对传统特征选择算法的不足, 提出一种新的特征选择算法. 该算法能综合度量一个特征在类内和类间的重要性, 并在3个不同的数据集上利用2个分类器与5个现有的特征选择方法进行了对比实验. 实验结果表明, 该算法进一步降低了特征向量空间的维度, 并有效提高了分类器的分类性能.     

Parallel scheduling strategy of web-based spatial computing tasks in multi-core environment

In order to improve the concurrent access performance of the web-based spatial computing system in cluster,a parallel scheduling strategy based on the multi-core environment is proposed,which includes two levels of parallel processing mechanisms.One is that it can evenly allocate tasks to each server node in the cluster and the other is that it can implement the load balancing inside a server node.Based on the strategy,a new web-based spatial computing model is designed in this paper,in which,a task response ratio calculation method,a request queue buffer mechanism and a thread scheduling strategy are focused on.Experimental results show that the new model can fully use the multi-core computing advantage of each server node in the concurrent access environment and improve the average hits per second,average I/O Hits,CPU utilization and throughput.Using speed-up ratio to analyze the traditional model and the new one,the result shows that the new model has the best performance.The performance of the multi-core server nodes in the cluster is optimized; the resource utilization and the parallel processing capabilities are enhanced.The more CPU cores you have,the higher parallel processing capabilities will be obtained.     

树型网格下独立任务的实用调度算法

讨论在节点计算能力和网络通信速度异构的树型网格下独立任务的调度问题。与最小化任务总执行时间不同（该问题被证明是NP难题[1]）,本文修正[2]中为树型网格平台任务调度问题建立的整数线性规划模型,针对多层树通过线性规划模型求解最优任务分配数的时间复杂性大（ ）的问题,引入推拉方法,将多层树线性规划求解归结为单层树求解,复杂性降低为 ,其中 ,m为树的层数, 为第j层中节点的数目最多的节点的子节点数。基于求出的近似最优任务分配数,提出一个静态分布式的启发式任务调度算法。分析和实验表明,在异构的树型网格下做大量的独立任务调度时,算法性能优于同类算法。 关键词: 任务调度; 网格计算; 线性规划; 最优任务分配; 分布式任务调度算法;