基于预留的信息物理融合系统动态内存分配方法研究

信息物理融合系统(CPS)是一种深度嵌入式分布式实时系统,时效性是其关键属性。由于CPS的节点中内存资源有限,当多个实时任务并发执行竞争内存时,将导致任务错过截止期,严重影响CPS的时效性。针对该问题,提出了基于预留的动态内存分配方法。通过为并发执行的实时任务分配私有预留内存块和共享预留的内存块的方法,对内存进行高效管理,有效避免了任务竞争内存资源导致的系统时效性下降的问题。实验结果表明,在有限的内存资源环境中,提出的CPS动态内存分配方法有着更低的截止期错失率以及更高的系统稳定性。     

分布仿真系统中的动态内存分配算法

针对分布仿真系统中的内存分配问题,提出了一种基于VMIC的内存分配算法,利用向量和映射相结合的方式对VMIC板卡的内存空间进行动态分配和释放。试验表明,该算法能够准确地为仿真数据分配和释放空间,处理内存分配和释放过程中出现的异常,且能够及时合并空闲空间以减少内存碎片,从而满足分布仿真系统对大量数据的存取需求。     

提高CPS成型精度的研究

针对CPS快速成型零件成型难及成型精度不高的现象，分析了影响零件成型及成型精度的主要因素。并通过CPS紫外光快速成型机成型实验研究，得出调整工作台的阻尼系数，对工作台进行动平衡，以及在成型零件的轮廓数据中增加适当的光斑补偿，可以提高系统精度。     

基于CPS的空中交通系统架构及能力涌现方法

针对现行集中式空中交通系统架构下空域管理、空中交通服务、流量管理、交通管制功能割裂,融合不顺的问题,提出了基于CPS的空中交通系统架构,引入了航空器群的运行概念,介绍了系统能力涌现的机制。该架构中每架航空器作为智能个体,在新型网络支撑下实现节点间交互与反馈、激励与响应,进行局部寻优,实现系统整体行为涌现,空中交通系统按能使用、按需服务。提出了系统涉及的自主4D航迹生成、规则提取、下一代网络等需要解决的关键技术,给出了若干能力涌现度量参数,并且针对信息流量、时间开销这2个测度参数进行了具体分析,验证了所提出空中交通系统运行架构的合理性及有效性。     

施工缝预留方法的试验研究

施工缝的预留位置及处理方法一般应按规范进行,但当偶然原因作用使得施工缝不能留在预先规定的地方时,结构的强度可能不满足要求。本文针对这一问题,对施工缝的预留方法进行了一批对比性试验。通过试验,得出一些可以提高施工缝强度的规律和定量的概念,可供施工时参考。     

基于因特网的资源预留机制及其协议的研究

随着因特网的发展， 多媒体通信的业务量也随之增加，但现有的因特网传输模式不能满足多媒体通信的服务质量要求。资源预留机制及其协议则是根据这一要求提出并制定的。文中介绍资源预留的机制，并以资源预留协议为例进行讨论。     

一种基于网格服务质量的柔性预留机制

对现有的网格提前预留机制和可延展预留机制进行分析,提出了一种改进的柔性预留机制. 该机制在预留时间、预留资源能力等预留参数上具备柔性的特征,能根据每个时刻预留的具体状况动态改变预留申请的资源能力,避免拥塞,有效消除预留中的碎片,从而使得预留接受率和资源的使用率大幅提升.     

面向独立网格任务的松弛预留策略

提出一种支持时间和空间二维松弛的预留接纳策略,允许在一定条件下接纳与已有预留存在叠交的预留请求,从而降低预留服务对系统性能的负面影响。理论分析给出了松弛预留策略的系统收益与风险计算方法,并针对独立任务的协同预留问题设计了相应的请求接纳算法。实验结果表明,松弛预留策略能有效提高资源利用率并降低预留请求拒绝率,当系统面对较高的预留请求率时,松弛预留策略对动态负载变化具有良好的自适应性。     

基于多优先级时延预留的接入控制机制

在网络向着区分服务和多媒体业务发展的趋势下,将时延预留思想引入具有多优先级的多媒体网络中,通过计算统计平均意义上不同优先级业务的时延门限值,提高了该多优先级多媒体网络的网络利用率,在保障了对高优先级业务服务的同时也对低优先级业务提供了良好的服务。     

多核平台的并行实时调度与内存分配算法

多核处理器凭借着低功耗高性能的优势占据了市场.针对多核平台上并行实时任务,提出局部与全局EDF相结合的调度算法,其中任务的截止期划分、执行预算以及迁移时机由所设计的处理器带宽预留服务器决定.同时,提出了内存分配算法,该算法能够更好地为并行实时任务管理内存资源.实验结果表明新的调度算法具有更高的调度成功率.另外,在内存资源竞争的前提下,内存分配算法可以保证并行任务的实时性与系统稳定性.     

基于数字射频存储系统的并行DFT处理方法

提出一种快速DFT处理新方法,以提高时分多路数字射频存储系统信号处理速度,利用时分多路存储结构的特点,构造了相应的并行DFT算法,并通过分析算法运算量,得出具有最少运算量的结构,实现了高速及超高速数字射频存储系统的实时信号处理,对昌分多路数字射频存储系统的实时信号处理与设计有一定的理论意义。     

一种基于VMIC网的内存分配算法

为了满足分布式仿真系统中大量数据的存取需求,提出了基于VMIC网的内存分配算法,利用链表对VMIC板卡内存进行了动态分配和释放;实验表明：算法能为每条仿真数据准确地分配唯一存储空间,能够及时合并空闲空间以减少内存碎片,并能够有效处理内存分配和释放过程中出现的异常,从而较好地为仿真系统提供充分的数据支撑。     

实时事务的可预报性研究

结合ＡＲＴｓ－Ⅰ的研制过程，提出了影响实时事务可预报性的关键因素，给出了一种实时事务的预处理方法．该方法可以获取实时事务对数据库存取行为的有关信息．当事务开始运行时，便可基于这些信息为实现实时事务的可预报性提供有力支持．     

基于令牌环网的动态实时带宽分配算法

提出了一种动态实时带宽分配算法 ,能够动态估算当前各个结点的实时通信负载 ,分布式地控制各个结点的令牌持有时间 .实时消息 M的负载指数和结点的实时消息负载指数 ,可以有效地衡量结点的实时通信的负载情况 ,为动态分配实时带宽提供依据 .通过模拟实验的测试 ,证明该算法优于固定带宽分配 ,同时也说明上述的两个指数是可行的     

AVR单片机实时系统内存分配算法的研究

由于AVR单片机存储资源十分有限,因此对内存的分配及使用会直接影响到整个系统的性能.对设计并实现的嵌入式操作系统iDCX 128的内存分配进行了测试,结果表明由于系统采用首次适应算法,在进行多次内存分配后,内存空间利用率不高.因此对其内存分配算法进行改进,通过修改内存区存储任务的堆栈结构及分配机制,使其成为最佳适应算法.实验结果表明改进后算法虽然浪费少量存储单元,并相应地增加了算法执行时间,但内存的整体利用率却得到了较大的提高.     

The Integration of CPS,CPSS, and ITS: A Focus on Data

Cyber-Physical System(CPS)and Cyber-Physical-Social System(CPSS)computing are now challenging existing research in many realms,including Intelligent Transportation Systems(ITS).In this survey,we highlight some advances in the coevolution of CPS,CPSS,and ITS,with an emphasis on traffic data.We first explain the hierarchical architecture of CPS-ITS in terms of five layers:perception,communication,computing,control,and application.Then,we analyze the characteristics of traffic data in CPS-ITS,and enumerate some new technologies for data operation and management.Two typical cases of CPS-ITS,vehicular-communication-based traffic control systems and smart parking systems,are illustrated to describe how CPS is changing our lives and influencing the development of future ITS.     

扩充内存的实型虚拟数组及其在科学计算中的应用

给出建立扩充内存的实型拟数虚拟数组的方法及其若干操作，指出它们在大型科学计算中的应用．     

一种多核系统上基于页着色的内存管理方法

当今多核平台多采用共享cache架构,但运行在不同核心上的任务产生的cache冲突问题使得程序最坏执行时间的计算变得十分困难.因此提出了使用页着色技术解决多核cache上访存冲突问题的方法.此方法的优势是使已有单核上的WCET分析技术可以对多核上的程序执行时间进行判断.在Linux系统上实现了支持页着色划分方法的内存管理系统,并使用通用测试集对该方法进行了测试.实验结果表明,在Linux系统中使用该内存管理策略后,在相同多核平台上程序的执行时间变得可预测.