CAN网络层次化动态调度策略设计与实现

CAN总线是一种基于消息的事件触发通信服务,主要应用于汽车、机器人等实时通信系统.CAN总线上有多个节点互相独立工作,当多个节点访问总线时出现消息碰撞,由于CAN总线采用按位仲裁算法决定节点访问总线的优先级,导致低优先级节点访问失败,而高优先级节点继续传输消息,这种方式导致低优先级节点饥饿现象而丢失消息,因此CAN总线调度算法随之被提出.目前调度策略已从静态发展到动态,但是随着节点的增多,系统维护和调度难度增加,单条总线调度策略难以维持系统性能需要.因此本文考虑将系统中的节点挂载到多条CAN总线上构成CAN网络,针对CAN网络提出了一种层次化的动态调度算法,将节点优先级仲裁分为：单条总线本地优先级仲裁和系统全局优先级仲裁,确定系统优先级最高的节点,使其进行数据传输.利用MATLAB中的Stateflow工具,建立分层动态调度模型,依据CAN总线数据传输机制和仲裁机制,设计实现了节点模块、总线模块、函数模块等,在总线模块实现了两级调度.实验结果表明,本算法在增加了节点总数目的基础上,满足高优先级节点传输且避免了低优先级节点的饿死现象.     

以太网的列车通信网络主控设备性能监控

针对列车通信网络(TCN)中的主控设备,设计开发了一套网络监控系统。系统基于以太网方式实现上位机与主控设备的通信连接,采用多线程技术、优先级和时间片轮转调度相结合的多任务技术、看门狗定时机制以及数据缓冲队列等手段实现了控制命令的快速响应和多组监控数据的实时并行传输与处理。重点研究了上位机与主控设备的数据传输与处理方式、多线程和多任务间的逻辑控制与调度,以及提高系统实时性和可靠性的问题。     

无线传感器网络数据收集问题综述

数据收集问题研究外界用户如何通过无线传感器网络从监控区域收集感知数据。传感器节点通过自组织方式构成网络,数据收集问题就是寻找高效可靠的方式将感知数据通过多跳的方式传输给用户进行分析和处理。近几年对数据收集问题的研究非常广泛,主要包含减少数据收集过程中的数据传输量、数据收集协议和大规模网络数据收集调度等问题。从以上几方面对数据收集问题进行综述。     

马尔科夫决策过程在多路径冗余传输调度算法中的应用

传统网络终端设备通常以单路径连接网络,因此在路径发生异常时通常严重影响数据传输质量.随着重叠网络和异构多接入网络的发展,多路径传输逐渐成为可能.多路径传输中数据发送端的多路径调度算法是研究多路径传输的核心问题.本文提出了一种基于马尔科夫决策过程的多路径冗余传输调度算法,通过分阶段采用稳态马尔科夫策略并对关键数据进行冗余传输,实现了实时性要求较高的数据传输,提高了数据传输可靠性.仿真实验表明当路径传输质量发生改变时,该调度算法能够正确感知并将数据更多的调度到传输质量较好的路径上,有效降低路径质量变差时对传输的影响.该算法可应用于音、视频等实时业务中,能够有效提高用户使用体验.     

基于Ad Hoc网络的DWRR亏损数的传输分析

Ad Hoc网络分层结构中的簇头节点，因担负类似于路由器的数据转发功能，其具有的队列调度机制决定了数据包的传输能力、延迟和网络的QoS．本文在亏损加权轮循(DWRR)队列机制基础上，通过业务流组合最佳拟合亏损数来优化其数据传输量，减少端到端的发送时间和延迟时间，理论分析和模拟结果表明该算法具有优越性．     

Linux核心调度机制的实时改造及应用研究

针对网络多媒体系统的实时应用需求，本文对Linux2．4核心的调度机制进行了改造。通过将弱硬实时调度算法、挪用调度算法、反馈调度算法继承到Linux核心调度机制中，提高了核心的实时性能；最后通过实际应用检验了改造后的Linux系统在处理网络多媒体数据时的实时性能。     

用神经网络求解机器人动态调度中的近似指派问题

本文利用HOPFIELD神经网络，对机器人动态调度中的近似指派问题提出了合理的神经网络表示方法，给出了网络的能量函数表示法及神经元状态方程，从而得出了机器人动态调度中近似指派问题的快速求解策略，满足了动态调度的实时性要求．本文从理论上论证了所提算法的收敛性．软件仿真结果表明，本文提出的近似指派问题网络求解方法是有效的，计算结果是满意的．     

基于AFDX自适应优先调度算法的实时性分析

通过分析AFDX终端系统关键技术,在AFDX网络虚拟链路的调度策略中提出采用自适应优先调度算法;并分析数据包在终端系统中的处理过程,进行网络演算建模,进而确定出AFDX网络针对不同类型数据的传输速率和服务时延.结果证明该算法较好地满足了航空电子网络数据传输实时性需求,并为AFDX智能网络管理模型中的参数模型和调度策略提...     

不对称通信环境中动态广播调度算法分析

在数据传输模式中，服务器拥有比客户更强的通信传输能力的这类系统被称为不对称通信系统，如客户服务器模型与数据广播系统。这类伴随着网络、无线通信和移动计算等技术快速发展的系统都有其高效率的数据传输方式。其中广播系统包含着两种运行模式：pull—based的客户从服务器请求数据的模式和push—based的服务器直接将数据分发给大量客户的模式。这两种系统都需要高效的广播调度机制才能充分发挥系统的性能。分别讨论了pull—based的按需广播和push—based的主动广播的动态调度算法、性能参数指标及其性能特点。     

多点广播传输协议MTP的研究和改进

本文描述了Internet网络工作组提出的支持多点广播的传输层协议MTP,指出导致其关键数据传输可靠性较低的根本原因是NAK数据确认方式,并提出依靠层次型ACK确认方式对其进行改进,保证关键数据传输的高可靠性,并且证明改进后的MTP协议模型的系统性能有所改善.     

面向异构计算平台的列数据库调度方法研究与实现

由多核CPU和GPU构成的异构计算平台已经成为当前高性能计算的重要发展方向。为了有效提升列数据 库的查询性能,充分利用异构计算平台的计算资源,在一套已定义的列数据库原语集合的基础上,提出了一套原语调 度方法。该方法包括原语执行机制、基于动态规划的CPU原语调度方法和基于〔}PU显存管理机制的GPU原语调度 方法。这使得系统可合理利用多核CPU计算资源,有效利用GPU显存中数据的局部性,以提升整体性能。对"I'PG H基准程序中几个典型查询进行了测试,结果表示,CPU原语调度方法使查询更稳定,GPU原语调度方法使查询更 快。同时通过实验发现了此异构计算平台下的列数据库调度方法存在的不足,这为后续工作指明了改进方向。     

港口视频监控系统前端设备的无线局域网实现方案

基于802．11b标准的无线视频监控系统前端设备．采用AtLM920T内核的S3C2410处理器,与剪裁后的Linux 2．6．14内核组成系统平台,移植了LCD、网络、USB、无线局域网卡等的驱动程序。重点分析视频数据的采集、编码、发送流程。整个系统建立在嵌入式系统架构上。     

XEN网络I/O完全虚拟化机制的可扩展性研究

研究多虚拟机和多处理器结构对XEN虚拟机中网络I/O完全虚拟化机制可扩展性的影响。实验结果表明,当虚拟机数量不断增加或处理器数量超过限度时,网络性能会下降。该文分析了影响可扩展性的关键因素,即虚拟机调度机制和事件通道机制。     

心率信号的采集与处理

介绍了一种基于SoC的简单心率测量方法。整体系统设计包括模拟电路模块和C51CPU核。其中CPU核是数字处理部分，用来处理心率信号和其它应用的输出信号。经过模拟电路模块，心率信号被转换成脉冲信号，然后把脉冲信号作为心率估算的输入信号进行计算。整个系统工作在一片芯片上。     

采用轮询机制提高Linux系统的网络性能

目前,Linux操作系统被广泛应用在网络数据包收发系统中。这是因为,Linux采用中断机制来响应外部事件,保证了系统能够合理高效地利用CPU资源。但是,在高负荷网络环境下,大量的CPU资源将会被频繁到达的网卡中断占用,导致系统遭遇性能瓶颈,出现接收活锁1。为了避免在高负荷网络环境下系统性能下降,该文采用轮询机制处理网络数据的收发,而在低负荷网络环境中,仍然采用原有的中断机制。     

一种基于系统实时负载的网络流量均衡方法

为了解决传统NAPI机制中单核网络处理的性能瓶颈问题,Google提出了Receive packet steering（RP$）,将接收到的网络流量均衡到多个CPU核上并行处理,从而提高网络吞吐量。但是,RPS只是一种静态均衡策略,不能充分利用系统资源。改进了RPS的流量均衡方法,提出了一种基于系统实时负载的网络流量均衡方法,综合考虑各CPu核的实时负载情况,动态地均衡网络流量。实验结果表明,该方法能够根据系统当前的各CPU核的负载情况动态地分配网络流量,因此能够更加有效地提高系统的网络吞吐量。     

基于调度的网络化运动控制系统研究*

网络化运动控制系统是资源受限（带宽、时限）的系统,资源的有效调度对系统性能至关重要。在分析网络化运动控制系统的典型结构和数学模型的基础上,综述了目前网络化运动控制系统中涉及调度问题的研究现状,并提出了基于网络调度的调度与控制协同设计的研究方法。     

通用16位CPU的设计与实现

随着计算机技术的飞速发展,传统的计算机组成与原理以及计算机系统结构教学用计算机已经不能适应当前的要求。该文详细介绍了新一代面向教学实验的通用16位CPU设计过程。首先决定CPU的构架,经过指令集设计,数据通路和控制通路的设计,最后通过FPGA实现通用的16位CPU。实验人员可以在这个通用CPU设计平台上进行计算机组成与原理的各个部件实验,CPU内核的设计验证以及整个计算机系统的实验。     

安全处理器研究进展

信息安全已经影响到一个国家的政治、军事、经济和文化等诸多领域。信息一般在计算机系统上存储和处理。计算机系统的核心器件是处理器,所以处理器的安全是计算机系统安全的基础,也是信息安全的基础。在可信计算、工业控制、身份识别、网络通信、电子支付等许多行业,都要用到安全处理器。文章对安全处理器发展过程进行了梳理,并根据应用场景、功能进行了分类,结合具体安全处理器架构,分析了各主要安全处理器的技术特点和不足之处,找出安全处理器研究中的规律。最后,总结全文,对安全处理器的研究进行了展望。     

基于XScale和嵌入式Linux的网络测量仪

设计和实现了一种便携式网络性能测量仪，采用Intel XScale PXA255嵌入式处理器和嵌入式Linux操作系统，并采用FPGA器件进行小型化和性能优化设计。解决了仪表之间的同步、网络接口的数据交换、数据分析及可视化等关键技术。