动态电源管理随机模型算法的设计与实现

基于随机控制的策略优化算法能有效地解决动态电源管理(DPM)中电源状态切换的能耗问题,从而获得更优的策略.文中通过为系统建立基于马尔可夫决策过程的随机模型,在DPM框架中实现了DPM随机模型算法,并对算法进行了实验.结果表明,在不同的性能损耗条件下,可以得到不同的、满足性能要求的优化策略,也就是说,算法在性能和能量损耗间取得了平衡,这也证明了文中介绍的算法实现过程的可行性.     

动态电源管理框架的扩展与实现

以往的动态电源管理(DPM)框架所采取的是积极的动态电源管理策略,没有考虑设备进行电源状态切换时所带来的更大的能耗开销,也就是说,DPM框架没有考虑到策略优化的问题.文中在原有DPM框架中加入了系统负载检测和策略优化两个模块,对原有框架进行了扩展,得到了一个更为完整的DPM框架,并给出了应用该框架实现策略优化算法的实例.算法的实现验证了所提出的扩充框架的可行性与灵活性.     

硬盘动态电源管理的实现方法

越来越多的嵌入式设备系统利用电池供电,而电池容量有限,故有必要通过电源管理来降低功耗,从而延长系统的可持续使用时间。硬盘在嵌入式系统特别是移动设备如笔记本电脑等的能耗中占据了相当大的比重,通过对硬盘进行电源管理能够显著地降低系统能耗。论文介绍了硬盘动态电源管理(DPM)的设计与实现,包括硬盘状态的转换,负载获取以及的策略优化算法的设计与实现,并在具体硬盘上进行了实验,实现了基于不同DPM策略优化算法的动态电源管理。实验的结果与预期结果相符合,达到了节省硬盘能耗的目的,由此证明了该论文所介绍的硬盘动态电源管理实现过程的可行性。     

军用手持设备中动态电源管理的应用

为了满足军用手持设备对电源管理提出的要求,介绍与分析了一个兼具通用性和灵活性的动态电源管DPM（dynamic power management）体系架构,对将该体系应用于军用手持设备进行了研究。从DPM的体系架构入手,重点讨论了这一体系中最为关键的电源管理规则的构成要素与DPM工作原理;针对军用手持设备电源管理的需求,提出了一个基于DPM的动态电源管理实现方案。该方案与传统的静态电源管理方案相比,在灵活性和可靠性方面有了较大的增强。     

基于MPCore与Linux的中断亲和性研究

对Linux操作系统环境下中断任务的处理器亲和性进行了分析研究,提出了利用中断亲和性平衡处理器的中断负载,改进多核MPCore系统性能的方法.首先对MPCore特有的分布式中断控制器工作机制进行了研究,然后详细分析了中断亲和性在Linux内核中的实现原理以及特定条件下的中断迁移策略,指出中断亲和性在改进系统性能方面可以有静态和动态两种实现方式.在静态方式下,分析了中断亲和性可以提高系统性能的原因以及适用范围 在动态方式下,提出了一种动态负载均衡算法,实验结果表明该算法可以有效地分配中断任务到多个处理器上运行,避免单处理器负载过重,从而提高整个系统的性能.     

EDF调度算法在Linux2.6上的实现

Linux2．6对以往以Linux2．4为代表的传统内核进行了诸多方面的改进。尤其是新的调度器、抢占式内核和O（1）调度算法的引入,使Linux在实时性能方面有了很大的提高．但传统的时间片轮转和先进先出算法毕竟有它自身的局限性．本文阐述了如何将优秀的实时调度算法——最早截止期限优先动态调度算法（EDF）引入linux2．6的内核中,将其改造成实时性能更强更适合嵌入式应用的系统．文章最后介绍了对改造后的系统所进行的检验,实验结果证明改进后的实时性能相对原来的linux2．6版本有明显的提高．     

动态电源管理效能分析方法

在计算机系统中,实行动态电源管理将实现节能的目的.本文提出了一个动态电源管理的效能分析方法,可以嵌入到电源管理的具体实现中,用来衡量所选择电源管理算法的节能效果,并支持具有多个低能耗状态的系统.在理论上对效能分析方法进行了分析.实验结果表明,本文所提出的算法比其他三种算法在动态电源管理的节能效果更显著.     

带宽控制技术分析及其实现

针对目前Internet技术中热门的QoS问题,讨论了带宽控制的基本方法和带宽动态划分的算法,分析了Linux内核和iproute2工具包中的关键数据结构,以及过滤器和队列调度规则,并对在Linux环境下,利用改进的双今牌桶算法对带宽的动态划分,实现对带宽的有效控制,从代码角度上作了分析和探索。     

基于Linux的高性能网络数据捕获技术研究

以Linux操作系统中BPF数据包捕获机制为研究对象,着重分析了高速网络环境下数据拷贝、频繁硬件中断对数据包捕获性能的影响．结合“零拷贝”思想,提出一种使用带缓存的内核协议簇PF—RING机制,详细介绍了PF—RING在Linux核心下的实现．仿真实验验证了该方法的可行性．     

一种硬盘动态电源管理方法

在便携式系统中,硬盘能耗约占整个系统能耗的20%.为降低系统能耗,提高系统使用时间,提出了一种硬盘动态电源管理方法:通过读写硬盘寄存器来实现硬盘状态的转换,读取内核相关结构以获取硬盘负载,设计并实现高性能的动态电源管理策略优化算法.实验结果表明,对硬盘进行动态电源管理,能显著降低便携式系统的能耗,证明文中提出的方法是可行的.     

基于Xscale与FPGA的微小型飞行器控制系统的硬件设计

以微小型飞行器为控制对象,设计了一种基于Xscale FPGA的双芯片微小型数字控制系统.该系统用基于Xscale架构的微处理器处理导航算法和控制算法,用FPGA处理外部信号核心.选择嵌入式Linux作为软件平台,完成了Bootloader设计、嵌入式Linux的裁减和主要器件FPGA的驱动设计.针对FPGA所需处理的信号,设计了用于A/D采样的硬件电路,采用硬件描述语言对电路模块进行了软件设计.实验测试结果表明,该系统具有较高的集成度和较好的实时性.     

Linux2．6内核O（1）调度算法剖析

分析了LinuX2．4内核调度机制存在的缺陷和LinuX2．6内棱进程调度机制的特点．对于Linux2．6内核．探讨了调度时机、调度策略以及Linux2．6内核新引入的内核抢占机制，重点讨论了调度有关的重要数据结构、O（1）调度算法及其实现的细节．     

一种Montgomery模乘算法硬件实现的改进电路

速度与面积是数字集成电路设计的两个重要目标,由于它们之间通常是一种相互制约的关系,所以往往要在一定程度上进行折中。作者提出的改进方法可以在几乎不增加硬件面积的条件下有效地提高速度。     

Linux环境中BLP模型的实现及应用

强制访问控制可以为Linux系统提供更有效的安全保护。在Linux2．4．18-3内核上采用访问控制框架模式实现了基于严格的BLP模型的强制访问控制,分析了该模型对系统可用性的影响,并提出了若干改进建议。给出了利用强制访问控制机制保护系统信息的应用实例。     

Linux下嵌入式动态Web技术设计实现

文章给出了嵌入式动态Web技术的设计和实现方案。该方案对基于ARM9和Linux的嵌入式Web Server系统的软硬件体系结构进行了详细的阐述,实现了嵌入式动态Web技术.可以利用Netscape,Firefox等浏览器在Windows和Linux操作系统下与嵌入式系统的动态网页交互,或直接将开源的Dillo.Netbit等浏览器移植到嵌入式系统中,实现嵌入式系统与嵌入式系统的动态网页交互.在此基础上,可轻松实现基于B/S的嵌入式智能控制技术。     

嵌入式CPU软硬件协同开发中的操作系统设计

为了满足高性能嵌入式CPU软硬件协同开发的需要,提出一个嵌入式Linux操作系统设计方案,在真正的硬件完成之前利用虚拟原型系统进行软硬件集成测试。该方案基于开放源代码软件,采用精简配置的Linux Kernel,以u-Clibc和Busybox为主构成根文件系统,特别选择加入必要的基准测试程序。该系统成功应用于清华大学THUMP系列CPU开发,保证了验证的完备性,提高了验证效率,为CPU的性能优化提供了有力的支持。实验结果表明:该方案满足了验证目的和虚拟环境对操作系统设计提出的严格要求,同时为目标CPU未来运行系统提供了基础。     

一种实时的嵌入式Linux调度策略

随着Linux广泛应用于嵌入式系统、实时控制等领域,增强Linux内核的实时性变得尤为重要。Linux2.6内核加入了抢占点,可以最大限度地降低内核不可抢占的时间间隔,但嵌入式系统实时性要求较高,因此基于嵌入式Linux(裁减的Linux2.6内核),分析实时调度策略,提出改进的实时调度策略IPEDF,该策略吸取了截止期最早最优先算法的优点,使内核可以在任何时间被抢占。最后对嵌入式Linux和基于IPEDF的嵌入式Linux进行测试,结果表明后者的任务响应时间少,从而进一步提高了嵌入式Linux2.6的实时性。     

嵌入式Linux操作系统实时控制的改进

本文对通过嵌入式Linux操作系统的分析，提出屏蔽Linux虚存机制和改变调度策略的内核修改方案，使嵌入式Linux成为具有硬实时能力的操作系统，为嵌入式应用系统设计提供了一个新的思路。