Linux进程调度策略的研究

本文首先分析了现代操作系统的进程调度的常用方法,深入分析了Linux操作系统的进程调度策略和实现方法,Linux操作系统的进程调度策略包括基于优先权的轮转法调度、基于优先权的FIFO调度、多级反馈轮转调度的调度策略。这些调度策略的综合使用,使Linux的进程调度效率高、综合性强。     

一种实时多任务操作系统的进程调度分析

进程调度是影响操作系统实时性的重要因素,对操作系统的整体性能有着非常重要的影响.文中从进程结构、进程的状态、进程调度策略等几方面对一个实时多任务操作系统SZ97进行了分析,最后给出了进程调度中断程序的清单.     

实时系统调度算法综述

在多道程序环境下,主存中有多个进程,其数目往往多于处理机数目。操作系统通过处理机调度程序,按照某种调度算法动态地把处理机分配给就绪队列中的一个进程,使之执行。处理机是重要的计算机资源,提高处理机的利用率及改善系统性能（吞吐量、响应时间）,很大程度上取决于处理机调度性能的好坏,因而操作系统的调度算法是非常重要的。通过研究基本的操作系统作业（进程）调度算法,详尽分析和对比这些调度算法的优势和劣势。最后对新兴的实时系统研究现状进行介绍和展望,为以后实时系统调度算法研究提供了有效的参考价值。     

一种改进的时间片轮转调度算法

通过对时间片轮转调度算法中进程最后一次执行时间片分配的优化,提出了一种改进的时间片轮转调度算法,该算法具有更好的实时性,同时减少了任务调度次数和进程切换次数,降低了系统开销,提升了CPU的运行效率,使操作系统的性能得到了一定的提高.     

多级反馈队列调度策略在Linux中的应用和实现

Linux操作系统作为日益流行的服务器操作系统，目前已得到广泛应用。该文分析了当前在Linux系统中进程调度策略的不足，探讨了在Linux系统中对多级反馈队列调度策略的应用和实现，提出了对Linux内核的修改方法。     

uClinux进程调度器的实现分析

针对操作系统中进程的调度机制,依次对其调度方式、调度策略、调度时机进行了分析,并结合uClinux中进程调度实现的核心源代码,剖析了uClinux中进程调度器的实现原理,展示了uClinux中独具特色的进程调度机制.     

Xen中Credit调度算法的优化

在系统级虚拟机中,一个高效的调度算法可以显著提高硬件资源的利用率。Xen-q-以对半虚拟化Guest操作系统有效调度。但在Xen的全虚拟化环境中,由于Xen统对Guest操作系统的运行情况无法直接了解,因此无法对对全虚拟化的Guest操作系统做出有效的调度。该文主要对目前Xen中使用的Credit调度算法进行了如下改进：在全虚拟化Guest操作系统上运行反馈进程,该进程会向Xen反馈系统的负载状态,从而优化Xen对CPU资源的分配。     

实时系统调度算法的优化设计

文章介绍了Linux操作系统实时调度算法的简化模型,并提出了一种优化改进调度算法。该算法以进程的重要性为基础,兼顾截止期内完成进程的紧迫程度,建立了进程的优先级队列。算法可通过双链表来实现。对比实验结果表明,优化后的算法与优化前相比,特别是CPU正常负载时,可以实现更高的价值完成率和进程完成率,从而有效地提高了操作系统的实时性能。     

Linux 2.6内核进程调度分析

Linux操作系统是一种支持多任务、多用户和多处理器的现代通用操作系统。2.6内核的Linux支持O(1)级进程调度算法,支持可抢占内核,相比于2.4内核具有更好的实时性能。文中基于Linux 2.6.10内核源代码,分析了Linux 2.6内核的进程调度系统。并在详细介绍关键数据结构的基础上,阐述了进程调度算法的原理,并对实时进程的支持作了分析。     

嵌入式操作系统进程调度研究

进程调度是嵌入式操作系统的关键问题,决定了操作系统的优劣。为了深入了解嵌入式操作系统的进程调度技术,针对现有嵌入式操作系统的发展现状,选取较流行的μC/OS-II和Linux为研究对象,对它们的进程调度机制和策略进行了研究,指出它们的特点。在相互对比的基础上,提出了相应的改进方案。     

面向Aspect的操作系统研究

面向Aspect软件设计是一种新的软件设计思想和技术.分析了近年来操作系统贯穿特性与Aspect概念,构件重构、系统演化与设计,系统安全、性能检测与容错这3个方面的研究成果,指出面向Aspect操作系统研究已经获得了积极的成果.但是,目前的研究缺乏一定的深度和广度,尚没有在操作系统的设计阶段运用AOP(Aspect-Oriented operating)思想的成果出现.在已有操作系统代码中抽象Aspect的过程中,缺乏完整的工程化和规范化的研究.这些问题的解决有赖于面向Aspect研究的进一步深入.最后,对面向Aspect操作系统研究的前景进行展望,认为有关AOSD(Aspect-Oriented software development)的研究有可能对未来操作系统的发展产生重大影响.     

E500 MMU架构研究及VxWorks下的优化方案

MMU/TLB（存储器管理单元/转换旁置缓冲区）是影响嵌入式操作系统实时性能的关键因素之一。VxWorks嵌入式操作系统为E500处理器内核的TLB默认配置有效率低、易发生缺页中断的问题。针对E500处理器内核TLB的架构特点和VxWorks系统运行时的内存布局,提出了VxWorks系统下优化E500 TLB配置的方法;实验表明,该优化方法降低了CPU利用率,提高了系统的性能。     

基于EFI和双核处理器的协处理器模型

为了提高双核处理器系统的性能,提出一种基于可扩展固件接口(EFI)、利用双核技术和IPI协议实现的协处理器模型。在EFI的DXE阶段,利用IPI协议引导启动一个与EFI系统并行的用户操作系统,将EFI系统作为一个后台服务系统(协处理器)处理用户系统的RPC请求。实验证明该分工协助的方式可以提高双核处理器系统的整体性能。     

动态跟踪系统的性能模型

能用于生产环境中进行实时监控和实时调优的动态跟踪系统在跟踪过程中会给被跟踪的程序和系统引入未知的性能影响。为估算和量化这一影响值,通过对动态跟踪系统的软件架构和运行流程等方面的分析,提出计算该影响值的方法,并实测获取了计算过程中所需的各种参数。实验结果表明,该性能模型能够准确地对影响值进行预判。     

基于轻量操作系统的虚拟机内省与内存安全监测

针对在传统特权虚拟机中利用虚拟机内省实时监测其他虚拟机内存安全的方法不利于安全模块与系统其他部分的隔离,且会拖慢虚拟平台的整体性能的问题,提出基于轻量操作系统实现虚拟机内省的安全架构,并提出基于内存完整性度量的内存安全监测方案。通过在轻量客户机中实现内存实时检测与度量,减小了安全模块的可攻击面,降低了对虚拟平台整体性能的影响。通过无干涉的内存度量和自定义的虚拟平台授权策略增强了安全模块的隔离性。基于Xen中的小型操作系统Mini-OS实现了虚拟机内省与内存检测系统原型,评估表明该方案比在特权虚拟机中实现的同等功能减少了92%以上的性能损耗,有效提高了虚拟机内省与实时度量的效率。     

Error probability analysis of an MC-DS-CDMA system under Weibull fading with a moment-generating function

The performance, with error probability analysis, of an MC-DS-CDMA (multi-carrier direct-sequence coded-division multiple-access) system adopting a Weibull fading channel is proposed and evaluated. On the basis of the multivariate MGF (moment-generating function) of Weibull statistics and an alternative expression of the Q-function, an approximate BER (bit-error rate) expression is derived for an MC-DS-CDMA system combined with MRC (maximal ratio-combining) diversity. The Weibull fading model is applied to analyze the BER performance of an MC-DS-CDMA system by considering multi-users with both multi-carriers and the phenomena of PBI (partial-band interference) cases. Regardless of the channel model assumed or the user number considered, it is noteworthy that the PBI is definitely the most important factor dominating the performance of an MC-DS-CDMA system, according to the results obtained in this study. The reliability of the proposed schemes can be explicitly verified in accordance with the previously reported results. Thus, we assert that the aim of the performance analysis of an MC-DS-CDMA system operating under Weibull fading has been completely achieved.     

基于平台抽象层的进程虚拟机设计与实现

分析WINE虚拟机响应缓慢的根源,提出平台抽象层(PAL)的概念,设计并实现了基于PAL的进程虚拟机Elavm。在Linux, Windows和WinCE上,完成了Elavm PAL的硬件抽象模块、操作系统抽象模块和设备驱动抽象模块。其中,操作系统抽象模块实现了一个通用虚拟内核、一组高效的系统调用和一种基于共享内存的“忙等待”进程间同步方法。测试表明,基于PAL的进程虚拟机,其平均响应时间仅为类WINE虚拟机的千分之一。     

基于虚拟化的系统安全增强及显卡透传研究

针对个人终端操作系统安全问题,提出一种基于系统虚拟化技术的操作系统安全增强模型,研究提高该模型下KVM虚拟机显示性能的显卡透传技术。实验结果表明,显卡透传技术能够克服虚拟机客户操作系统的显示性能缺陷,使得客户机操作系统能够像真实操作系统一样满足图形显示与处理的应用,适用于终端安全领域。     

一种FPGA抗辐射布线算法设计

随着集成密度的增大以及工作电压的降低,基于SRAM的FPGA芯片更加容易受到单粒子翻转的影响。提出了一种基于通用布局布线工具VPR的抗辐射布线算法,通过改变相关布线资源节点的成本函数,来减少因单粒子翻转引起的桥接错误,并与VPR比较下板测试结果。实验结果表明,该布线算法可以使芯片的容错性能提升20%左右,并且不需要增加额外的硬件资源或引入电路冗余。     

A Nonlinear Coordinated Approach to Enhance the Transient Stability of Wind Energy-Based Power Systems

This paper proposes a novel framework that enables the simultaneous coordination of the controllers of doubly fed induction generators (DFIGs) and synchronous generators (SGs). The proposed coordination approach is based on the zero dynamics method aims at enhancing the transient stability of multi-machine power systems under a wide range of operating conditions. The proposed approach was implemented to the IEEE 39-bus power systems. Transient stability margin measured in terms of critical clearing time along with eigenvalue analysis and time domain simulations were considered in the performance assessment. The obtained results were also compared to those achieved using a conventional power system stabilizer/power oscillation (PSS/POD) technique and the interconnection and damping assignment passivity-based controller (IDA-PBC). The performance analysis confirmed the ability of the proposed approach to enhance damping and improve system’s transient stability margin under a wide range of operating conditions.