集群系统中实现软实时服务机制的研究与评估

研究了集群架构服务器的三种实时调度策略,即集中式策略、分布式策略和主动型全分布策略。与调度功能主要集中在前端机的集中式策略比较,分布式策略将调度功能部分离散至后端节点,改善了系统的可扩展性。而主动型全分布式调度则进一步实现了调度分派功能的完全离散化,通过后端机的主动拉取事件和频率调控实现了负载平衡的自调节,极大地改善了系统的扩展性和服务效率。通过试验研究和试验表明,这三种都有效地降低了集群的响应服务请求的时间,还保证了系统的输出最大化。     

异构集群系统中安全关键实时应用调度研究

在集群系统中,为有安全需求的实时应用提供安全保障得到了广泛关注,但将实时应用的安全需求与调度算法相结合的研究并不多.文中提出了一种异构集群系统中安全关键实时应用的2阶段调度策略--TPSS.该策略综合考虑了任务的安全需求与时间限制.在TPSS的第1阶段,提出了一种自适应调度算法DSRF,当系统负载较重时,DSRF算法能在保证任务安全需求的基础上,通过降低新到任务和等待队列中任务的安全级别来提高任务的调度成功率.相反,当系统负载较轻时,DSRF算法能在保证系统具有较高调度成功率的基础上充分利用任务在截止期前的空闲时间提高新任务的安全级别.在TPSS的第2阶段,提出了一种新的算法FMSL,用来为所接收任务提供较为公平的安全服务,同时进一步提高了任务的整体安全级别.文中通过大量的模拟实验对TPSS策略与DSRF算法、SAEDF算法和RF算法进行了比较.实验结果表明,TPSS策略优于其它方法,使系统具有较强的安全性与灵活性.     

异构集群系统中具有QoS 需求的实时任务容错调度

容错调度是调度问题中一个重要的研究内容,是提高系统可靠性的有效手段.目前已有很多集群系统中实时任务的容错调度算法,但是这些算法都没有考虑到任务的QoS需求问题.提出了一种异构集群系统中具有QoS需求的实时任务容错调度算法FTQ(fault-tolerant QoS-based scheduling).该算法采用主版本/副版本(primary/backup,简称PB)技术,综合考虑了任务的时间限制、任务的QoS需求、系统的可靠性和系统资源的利用率,能够自适应地根据系统负载情况动态地调整任务的QoS级别和副版本的执行模式,从而提高了系统的灵活性、可靠性、可调度性和资源的利用率.对系统的可靠性进行了定量分析,并将其引入到容错调度算法中,提高了系统的可靠性.同时,在调度过程中尽量提前主版本的开始时间,推迟副版本的开始时间,以使任务的副版本采用被动执行模式或者使任务主版本和副版本的重叠部分尽量少,提高了资源的利用率.此外,采用了副版本重叠技术,并分析了副版本的最晚开始时间及其约束条件,提高了任务的调度成功率.通过大量的模拟实验,对FTQ,NOFTQ和DYFARS算法进行了比较.实验结果表明,FTQ算法的性能优于其他方法,具有更好的调度质量.     

集群软件无线电系统中实时信号处理调度研究

在集群软件无线电系统中,当宽带大容量信号数据进入系统后通过在节点上的并行计算实现对强衰弱信号的高增益、低延迟处理.结合集群软件无线电系统中信号处理的特点,研究了以下任务调度方面的问题:1) 提出了一种适合集群软件无线电系统中信号处理的调度器模型.该模型简单、高效,避免了瓶颈问题.2) 提出了一种新的包含3 个步骤的调度策略——RQBB,其中第1 步采用已有的DASAP 算法.3) 提出了两种启发式算法——MQB 和MSD,分别用在RQBB 的第2 步和第3 步操作.MQB 是一种公平算法,用于使所有接收的任务具有较高的QoS 收益(较高的QoS 级别和较小的QoS 级别差异),MSD 算法用于使系统具有较高的吞吐率并达到负载均衡.通过大量实验对RQBB 与DASAP, DALAP 算法和RQRB 策略进行了比较.实验结果表明,RQBB 具有较高的调度成功率,使得所接收任务具有最优的QoS 收益,同时使得系统具有较高的吞吐率并达到负载均衡.     

一种新型分布式代理缓存系统—双层集群缓存

为了提高代理系统的整体性能,基于内部网络用户访问时间的局部性和相似性,并结合现有的分布式缓存系统,本文提出了一种新型的分布式代理缓存系统——双层缓存集群.双层缓存集群系统分为网内集群缓存层和代理集群缓存层,采用双层代理缓存结构,充分利用现有内部网络资源,分散了代理的负担.降低了代理之间的通信开销,还增强了缓存资源的利用率,提高了用户请求命中率,降低了代理系统的整体资源消耗.     

一种基于分布式调度机制的集群体系结构

在分析现有集群器调度机制的基础上提出了一种基于分布式调度机制的集群体系结构，并与传统调度机制下的集群系统进行了对比分析。     

一种新主动式自调度集群系统

针对一种与传统不同的主动式自调度集群系统(ASACS),分析了其优点和不足.通过改进它的体系结构和调度框架,并提出了相应的实现方式,很好地解决了由于在ASACS中所有从客户端发向服务器的报文都要经过集中器转发而造成了集中器成为了整个集群系统的瓶颈问题,以及由于服务器单网卡的配置而造成的传输效率低的问题.     

Web-Server集群结构与多任务实时调度的应用研究

探讨了开发Web-Server集群系统所需要解决的主要技术问题,以及当前计算机领域中的部分研究成果,并结合实际应用的需要,讨论了Web-Server集群技术在基于Web的电工电子实验系统中的应用,给出了该系统的结构模型,并详细分析了所采取的有效的任务实时调度策略,进行了算法描述。结合所采用的动、静态任务调度算法,实现了基于集群的远程实验系统的开发,获得了良好的教学和科研效果。     

一种实时异构系统的集成动态调度算法

提出了一种实时异构系统的集成动态调度算法.该算法通过一个新的任务分配策略以及软实时任务的服务质量QoS(quality of service)降级策略,不仅以统一方式完成了对实时异构系统中硬、软实时任务的集成动态调度,而且提高了算法的调度成功率.同时,还进行了大量的模拟研究.这些模拟以传统的近视算法为基准,将其应用在实时异构系统集成动态调度时的调度成功率与新算法进行比较,模拟结果表明,在多种任务参数取值下,新算法的调度成功率均高于传统的近视算法.     

一种Web集群系统的动态分离式调度策略

静态分离式调度策略（SSSP）不能有效地分配服务器资源。动态分离式调度策略（DSSP）对静态请求和动态请求分别以请求的文件和用户会话为单元进行调度。请求分发器监测后端服务器的状态,按资源使用情况将服务器区分为轻载、重载和过载,轻载服务器可以接收新的请求单元,重载服务器不接收新请求单元,但继续为已接收的请求单元服务,过载服务器迁移部分请求单元到轻载服务器。试验结果表明,DSSP的效率明显优于SSSP。     

基于Linux集群的分布式实时操作系统的设计

文章针对Linux集群环境,以Linux通用操作系统为基础,提出了一种分布式实时操作系统的设计思路。以分布式实时操作系统的特殊性为线索,详细阐述了分布式实时操作系统中实时任务调度机制、实时进程间通信机制和实时网络通信机制的设计思路。     

全局信息不全的动态调度问题基于虚拟调度的两级滚动方法

This paper addresses the single-machine scheduling problem with release times mini-mizing the total completion time. Under the circumstance of incomplete global information at each decision time, a two-level rolling scheduling strategy (TRSS) is presented to create the global schedule step by step. The estimated global schedules are established based on a dummy schedule of unknown jobs. The first level is the preliminary scheduling based on the predictive window and the second level is the local scheduling for sub-problems based on the rolling window. Performance analysis demonstrates that TRSS can improve the global schedules. Computational results show that the solution quality of TRSS outperforms that of the existing rolling procedure in most cases.     

嵌入式实时数据库ARTs-EDB事务调度实现技术

着重讨论了嵌入式实时数据库系统ARTs-EDB中事务调度实现技术。给出了ARTs-EDB中事务的执行模型、状态及状态变迁；设计了一个考虑事务类型和截止期的多层动态可调整优先级分派方法；给出了一个优先级驱动可抢占的实时事务调度策略，以保证更多事务满足截止期要求。     

实时系统的多任务调度

讨论了实时系统多任务的调度，对速率单调调度算法进行了改进，以便其能应用于具有非周期任务的实时系统，同时对系统的瞬时过载有一定的适应性。最后，给出了系统中任务可调度的条件。     

基于可分布线程的实时CORBA动态调度模型设计

以OMG实时CORBA规范2.0中的可分布线程为基础,分析已有实时CORBA动态调度模型,从凋度系统全局优化性着眼,提出了基于可分布线程的实时CORBA动态调度模型的设计方案。     

适用于不确定环境中的DVS软实时调度算法

为了解决嵌入式软实时系统的节能问题,提出了一种DVS调度算法。它的特点是克服了任务执行时间不确定所带来的干扰,在运行时动态地寻找最优电压调节方案。实验表明：该调度算法可以很好地保证软实时系统的效率和稳定性,即使在处理器超载的情况下,也能自动调节,超过99%的作业可以在时间期限之前完成。对多种随机任务集的评测显示,该调度算法使得系统能耗平均减少15%以上。     

混合事务的ERtTDF调度算法及可调度性分析

在实时数据库及数据处理系统中,针对周期性实时事务,应用经典的EDF等调度算法对其可以得到可行的调度;而对于混合实时事务-事务的时间性质是混合的,经典EDF不太适用。文中扩展EDF为最早实时事务截止期优先-ERtTDF(EarliestReal-timeTransactionDeadlineFirst),它可以有效地调度混合事务。文中给出了其可调度条件和时间需求条件,并把时间需求条件扩展到时限小于周期以及引入资源共享控制等方面,最后给出了集成调度实时、非实时以及混合事务的系统框架。通过性能比较,可以得到ERtTDF算法处理上面事务模型时性能较经典EDF更优。     

一种实时集群计算机系统动态负载平衡算法的研究

负载平衡是集群计算机并行计算的核心问题。该文在研究了多种非实时并行系统负载平衡算法后,根据实时集群系统的特点,提出了一种基于动态任务分配表的负载平衡算法,并对算法的设计思想和实现作了阐述。     

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。