CBS算法的RTAI内核调度器设计

近年来基于双内核架构增强Linux操作系统实时性的RTAI[1](Real-Time Application Interface)在工业控制等硬实时领域已经得到了越来越多的应用.本文提出的调度器通过采用基于服务策略的CBS算法对RATI内核下的EDF调度器进行扩展,可以保证分配一定的CPU资源供Linux上的软实时应用,即使在有硬实时任务并发时也能得到处理器资源.实验结果证明了基于CBS算法扩展RTAI内核调度器的正确性.     

CBS算法的RTAI内核调度器设设

近年来基于双内核架构增强Linux操作系统实时性的RTAI^[1]（Real—Time Application Interface）在工业控制等硬实时领域已经得到了越来越多的应用。本文提出的调度器通过采用基于服务策略的CBS算法对RATI内核下的EDF调度器进行扩展，可以保证分配一定的CPU资源供Linux上的软实时应用，即使在有硬实时任务并发时也能得到处理器资源。实验结果证明了基于CBS算法扩展RTAI内核调度器的正确性。     

基于RTAI/LXRT模块开发用户空间的实时应用程序

文章介绍了基于Linux的实时操作系统RTAI的实现机制,详细剖析了RTAI系统中LXRT模块实现用户进程实时性的基本思想以及实现机制,并给出了利用LXRT模块开发用户空间实时应用程序的设计方法.     

混合云中基于数据保护的耦合任务调度策略

经济因素是驱动混合云负载调度和资源管理的关键因素,同时数据机密和安全性、任务依赖性等问题也对调度策略提出更高的要求。针对以上问题提出综合优化成本开销的调度策略,不仅考虑数据安全迁移和外包运行的总成本,也深入分析应用程序模型中任务依赖性调度。最后通过云仿真平台的实验仿真,并与现有的资源调度算法进行对比,实验结果表明该混合云调度策略在提高吞吐能力和降低总体成本开销方面的综合改善。     

基于ADEOS的RTAI/Linux的研究及其实时性测试

针对目前实时Linux的发展现状,对采用双内核方案的实时Linux系统——RTAI进行了研究,以便对RTAI进一步推广。首先对介于RTAI／Linux与硬件之间的资源虚拟层操作系统自适应域环境ADEOS（Adaptive Domain Environment for Operating Systerns）进行了剖析,主要包括ADEOS的体系结构,如何在域间传递事件（特别是中断）,域在管线中是如何排列的,域是如何处理中断的。然后简略探讨了基于ADEOS的RTAI／Linux的具体实现,最后在系统重负载的情况下测试了标准Linux和基于LXRT模块的RTAI的实时任务响应时间。不仅验证了RTAI的硬实时性,还给出了基于LXRT模块编写RTAI实时应用程序的一般步骤。     

基于RTAI的数控系统跟踪调试模型的设计与实现

为了丰富数控系统的调试手段,本文在RTAI进程间通信和环形缓冲区技术的基础上,提出一种基于RTAI的数控系统实时任务跟踪调试模型.该模型实现了动态地对数控系统中的实时任务进行跟踪,获取有效的调试信息,并在进行跟踪时对实时任务的性能影响尽量小,而在不跟踪时对实时任务几乎没有性能影响.该模型已在我们开发的数控系统调试工具中得到实际应用.     

RTAI下动态集成的资源预留调度器的设计与实现

近年来基于双内核架构增强Linux操作系统实时性的RTAI(Real-Time Application Interface)在工业控制等硬实时领域得到广泛应用。RTAI通过抢占Linux的执行来保障硬实时性,Linux被抢占的时间依赖于硬实时应用的处理器要求而每次均会有较大不同,导致Linux的执行时间不可预测,从而无法保障软实时应用的服务质量。动态集成的资源预留调度器(Dynamic Integrated Resource Reserved Scheduler,DIRRS)通过增强RTAI调度器使其支持资源预留机制,在Linux实现可动态集成的、基于服务器的调度策略,不但可以保证Linux及其以上的软实时应用,即使在有硬实时任务并发时也能得到处理器资源,而且很容易通过更换不同的服务器内核模块来实现用户自定义的调度策略。     

基于异构多核系统的混合关键任务调度算法

针对目前混合关键系统任务调度过程中处理器利用率不高、对非关键任务消极处理、不允许关键任务核间迁移等问题,提出一种适用于异构多核系统的混合关键任务调度算法。在处理器映射阶段优先将关键任务分配到强核上,并以处理器最大剩余带宽为指标进行任务分配,在系统模式切换时考虑关键任务的核间迁移,引入回收队列对被丢弃非关键任务进行回收再分配。仿真结果表明,该算法能最大限度保证关键任务在截止期前完成,同时提高非关键级任务的执行率和系统的任务接受能力。     

耦合分布式仿真中任务调度的研究与实现

在耦合分布式仿真系统中,为解决任务对资源合理利用的问题,采用一种First—Available调度策略,即在对资源和任务有效管理的基础上,根据工况计算任务的资源请求,在资源表中选取第一个符合要求的计算节点,指定此节点运行某项工况任务。测试表明,该调度策略能够快速有效匹配任务的资源请求,有非常强的实用价值和实效性,能够有效合理地利用资源,满足了大规模多工况多任务耦合仿真计算的要求。     

OneOS的任务调度系统设计与实现

在物联网应用场景下,操作系统应该保证对关键事件作出实时响应,同时,还应该提供丰富的任务管理功能,以便应对各种上层应用需求,为此提出了关键事件处理的性能分析模型,并根据此模型分析出任务调度系统性能改善的主要方向。OneOS使用混合调度算法、优先级位图算法、前置计算待调度任务算法、哈希桶算法改善调度性能;同时,通过加锁粒度的优化,有效缩短了最大中断响应时间,进一步保证了处理关键事件的任务(最高优先级)能够快速响应。最后,实验证实了OneOS任务调度系统在同类产品中对关键事件的响应性能得到了优化。     

基于RTAI改进的Linux实时调度算法

针对Linux实时内核RTAI的RMS调度算法CPU利用率不高的不足,结合CFS算法能公平对待所有任务的优点,实现一种新的调度算法EIC-CFS（Epoch Increase Control-Completely Fair Scheduler）。实验表明,EIC-CFS算法在负载较高的情况下,CPU的利用率较RMS算法大幅提高,改善了CFS算法因处理器周期自动增长而无法对任务做出实时响应和处理的不足。     

基于RTAI的Linux系统实时性研究与改进

分析现有嵌入式Linux操作系统实时性的不足,借鉴实时应用接口的结构和完全公平调度算法,提出一种内核进程调度策略,将此调度策略编译进操作系统。系统性能测试表明无论该系统处于忙或闲的状态,改进后的系统都较改进前的系统性能优越,尤其是对于复杂度较高的进程,其性能提升效果更加明显。     

AUTOSAR基础软件调度器的设计与实现

在AUTOSAR平台的软件架构中,基础软件层包含大量接口定义完整的标准模块。开发AUTOSAR应用时需要将基础软件层模块嵌入到操作系统上下文中,由操作系统来触发模块的主处理函数,并提供必要的数据同步机制。为此,提出一种基础软件调度器模块的设计及实现方案,将上述模块嵌入到指定项目的上下文中。实现结果表明,该方案能节约操作系统资源,提高模块可靠性和稳定性。     

面向嵌入式Linux系统的软中断设计与实现

本文在分析标准Linux内核的软中断机制的演化以及实现原理的基础上,提出并实现了一个面前嵌入式Linux系统的软中断技术。该技术为嵌入式系统开发提供一个统一的中断处理框架。该框架易于扩展,并可以降低嵌入式系统开发难度,缩短开发周期以及提高系统质量。     

网格依赖任务调度系统的设计与实现

针对网格任务调度中的依赖任务调度,通过任务-资源分配图(Task-resource assignment graph, T-RAG)将描述应用静态信息的任务图与动态的网格资源结合在一起,在T-RAG的基础上提出一个面向依赖任务的网格任务调度系统框架,并基于Globus Toolkit实现了一个面向依赖任务的调度系统-DTOSS(Dependent Task Oriented Scheduling System, DTOSS).     

一种混合映射闪存转换层的设计与实现

使用NAND Flash作为存储媒介的存储设备常需要闪存转换层(FTL)对NAND进行管理。页映射是一种常见的映射方式,但需要很大的内存存放页映射表,在嵌入式环境下这一条件往往无法满足。针对该问题,提出一种基于超级块的混合映射FTL,包括坏块管理、地址翻译、垃圾回收、上电恢复,使用的SRAM空间不到128 KB,远小于页映射,同时不需要存储映射表,程序在固态硬盘开发板上成功运行,实现固态硬盘基本读写功能。测试结果表明,该混合映射FTL方案具有较好的顺序读写性能。     

LVS负载均衡调度算法的改进及实现

采用服务器集群架构提供服务成为互联网服务业中普遍采用的策略,目前使用得比较广泛的网络负载均衡集群是Linux虚拟服务器集群。优秀的负载均衡算法可以将用户请求合理地分配到集群中的真实服务器中．提高集群中服务器的利用率和集群系统的吞吐量。针对LVS默认算法WLC算法的不足之处,对WLC算法进行改进．设计并实现一种基于反馈式的负载均衡算法。实验证明,改进算法能够增大集群的吞吐量,提升集群的整体性能。     

TROS任务管理的设计与实现

任务管理是实时操作系统的核心技术。该文从设计一个基于Intel80x86CPU保护模式下的实时多任务操作系统TROS入手,介绍了TROS的层次结构、内存布局及其TROS的任务控制、上下文切换、时钟中断处理、信号量管理等关键模块的设计与实现方法。     

航班信息显示系统业务模块设计与实现

以机场信息系统为背景,本文主要介绍的是航班信息显示系统业务模块的设计与实现过程。     

Linux下AFDX端系统驱动的设计与实现

为使航空全双工交换式以太网络(AFDX)兼容Linux环境,设计并实现Linux环境下AFDX端系统的驱动程序。该驱动程序基于Linux 2.6.23.1内核版本,采用PCI字符型驱动程序模式,并结合具体板卡硬件信息设计而成。测试结果表明,该驱动能使AFDX端系统在Linux平台下正常有效工作。