嵌入式自适应实时资源管理

现存的资源管理方法是针对传统的封闭嵌入实时系统设计的,在动态环境时难以保证系统的服务质量。为此,依据新一代典型动态实时系统的需求,运用基于控制论的自适应实时资源管理方法,改进Red Hat公司的eCos操作系统,在原eCos操作系统中加入基于控制论的实时调度架构、RM调度器、实时任务API和系统监视器,实现一个嵌入式自适应实时资源管理架构。实验结果证明,该架构具有更精确和高效的服务质量,保证系统实时动态的资源需求和实时任务的正确性。     

基于UML的实时系统资源分析

建立资源模型是开发实时系统的基础, 用UML 描述实时系统的资源模型将把实时系统的开发过程纳入标准化、规范化的轨道上来。从核心资源模型、驱动模型、资源使用模型、资源类型、资源管理和实现模型六方面讨论了实时资源模型的结构和特性。在资源的实现和对独占资源的调用方面对UML 做了适当的扩展。     

嵌入式分布实时系统自适应资源管理架构

分析了开放嵌入式分布实时(Distributed Real-time and Embedded,DRE)系统的自适应资源管理需求,针对传统静态资源管理方法的不足,提出了一种面向开放DRE系统的自适应资源管理架构;该架构采用动态任务管理、实时资源分配和自适应控制三种关键技术,能够更加适用于开放、动态的环境,有效应对资源约束和资源状态、应用程序QoS的变化;提高系统性能和稳定性;屏蔽底层硬件资源的异构性,为上层应用提供统一的服务接口。     

开放式实时系统中的自适应调度方法

首先针对开放式实时系统 ,讨论了自适应实时调度的需求情况和自适应技术应用上的关键问题 ;提出了适用于硬实时调度需求的调度参数自适应调整机制 ;重点面向软实时调度需求 ,提出了一种基于模糊控制策略的自适应调度方法 ,它致力于动态跟踪调度对象的负载变化 ,并把截止期错过率控制在期望值附近 .相对于现有方法 ,更适合于解决开放式实时系统中的自适应调度问题     

CORBA在分布式嵌入式实时系统中的应用

分析了分布式嵌入式实时系统的特点和要求,对实时CORBA的处理器、内存和网络资源管理的主要技术进行了总结,提出了利用CORBA技术建立分布式嵌入式实时系统的三种方案。     

实时中间件自适应资源管理策略的分析与实现

本文介绍了一种分布式实时计算环境下自适应资源管理概念,提出了实时中间件的自适应资源管理策略和相关的实现机制,并给出了该策略的QoS模型和服务管理器层次结构     

一种开放混合实时系统的开放自适应调度算法

开放计算环境下的实时与非实时任务不确定并发,以及多种实时约束混合的复杂约束系统,即开放混合实时系统的需求越来越广泛.通过引入接收控制、调度服务器、自适应调节机制,提出一种开放环境下的自适应实时系统调度架构--OARtS(open adaptive real-time scheduling).它能适应开放计算环境的不确定性,有控制地接受实时任务运行;可根据系统空闲计算带宽变化,自适应地调节任务的实时等级,使得系统运行在最优的实时性能上;对于软实时任务,可根据其计算带宽需求变化,自适应地调节其计算带宽分配,以适应任务执行时间时变引起的实时不确定性.     

基于混合线性反馈控制结构的软实时调度算法研究

针对CPU资源实时调度模型的时变、非线性等特点，提出一种基于混合反馈控制结构的软实时调度算法，有效地解决了实时系统的非线性，实现了全局线性化反馈，改善了实时系统的稳态和动态响应特性，同时对系统模型的时变参数具有较好的鲁棒性，提高了资源的利用率．     

基于CORTEX-A8处理器的嵌入式数控系统实时平台的设计与实现

针对低端数控系统计算能力不足等特点.提出一种嵌入式数控系统的解决方案.本文详细介绍了嵌入式实时系统的实现方法,重点阐述了基于嵌入式实时系统的数控系统的实现.文章针对高性能嵌入式处理器,结合可适应多域的操作系统的实时化技术实现嵌入式实时系统,将数控系统集成到嵌入式实时操作系统中.最后针对实时系统的任务调度延迟和周期抖动以及数控系统的核心线程的执行时间进行测试.经实验验证,本文提供的嵌入式实时系统可以满足数控系统的要求,运行于实时嵌入式平台的数控系统可以满足实时加工的需求.     

实时消息传递界面

实时系统消息传递界面(MPI/RT)是高性能计算中消息传递界面(MPI)在实时方面的扩展,可支持实时通信和实时系统的开发.文中介绍了MPI/RT的背景、开发的基本原理、重要技术和重要概念.描述了MPI/RT如何对双边、单边、零边3种类型的通信和时间驱动、事件驱动、优先级驱动3种实时典范以及这些典范的组合的支持.讨论了MPI/RT如何描述和满足高性能的实时系统的QoS要求.最后给出了一个用MPI/RT开发高性能的实时系统的一般过程.     

一种改进的自适应多媒体任务调度算法

支持多媒体任务调度以满足其性能需求,是一项重要而富有挑战性的工作,一直备受关注,并出现了一些实时任务模型。它们都需要任务提供最坏执行时间（Worst Case Execution Time,WCET）,以方便准入控制机制的实现,但这正是多媒体任务难以提供的。那么在WCET未知的前提下,如何实现多媒体任务的调度,而且必须支持准入控制和动态QoS控制机制,支持尽可能多任务的执行,使CPU资源的利用最大化？本文首先提出了一种改进的基于速率的自适应（Adaptive Rate-Based,ARB）任务模型。然后通过理论分析和实验证明了：在WCET未知的情况下,基于ARB任务模型的多媒体任务调度算法、准入控制和自适应QoS控制机制是可行的、有效的,而且可以支持尽可能多任务的执行,达到了预期的目标。     

实时分布系统中自适应的时钟同步算法

提出了一种自适应的时钟同步算法，该算法考虑了网络延迟带来的影响，考虑了历史三平均更新周期与当前状况，能根据自身时钟偏移程度动态地调整下一次同步周期，保证了时问精度，提高了更新的可靠性。目前已经应用于实时分布卫星测控的原型系统，在实验中证明算法的可行性。     

动态自适应性网格资源管理模型研究

由于网格计算中的资源具有分布性、自治性、异构性和动态性，对计算网格资源进行高效的管理是一个具有挑战性的问题。提出了把移动代理技术引入网格计算资源管理，从而为资源管理提供一个自适应性的广域资源环境，使网格计算系统能够自动适应环境的变化，为网格计算资源管理的动态自适应性研究指引了方向。     

水下航行器半实物仿真系统虚拟仪器开发

虚拟仪器是计算机技术同仪器技术有机结合产生的全新概念的仪器,实现了将计算机硬件资源、仪器与测控系统硬件资源和虚拟仪器软件资源三者的有效结合.该文以水下航行器半实物仿真系统为开发平台,研究虚拟仪器技术在半实物仿真控制系统中的应用.该文详细介绍了虚拟仪器集成开发技术,说明了应用对象--水下航行器半实物仿真控制系统的组成以及本系统所采用的反射内存实时网络实现高速实时通信的技术,并由此设计完成了基于LabVIEW的水下航行器半实物仿真系统虚拟仪器开发.开发结果表明,采用该虚拟仪器平台于半实物仿真系统中,其强大的人机交互功能可直观、高效、实时地完成仿真信号的检测和监测,能够智能化地实现实时半实物仿真系统的数据测控.     

Designing a fuzzy system for controlling the armament fire in dynamic siege

This paper presents a fuzzy system for controlling the fire command in a surface-to-surface engagement by assuming siege of friendly side by enemy forces. The system must be capable of interacting with a dynamic and uncertain battle world in a real-time manner. In siege situation, it is assumed that the enemy troops are advancing toward friendly side in different directions and the defence resources are limited and nonrenewable at a single platform. Thus, resource allocation problem in a real-time manner is an important and vital component of battle management until coming of auxiliary forces. This paper addresses the design of a fuzzy system as an efficient tool for real-time decision-making in order to optimize the defense resource allocation in engagement.     

Cyber-physical spare parts intralogistics system for aviation MRO

Spare parts management is a vital supporting function in aviation Maintenance, Repair, and Overhaul (MRO). Spare parts intralogistics (SPI), the operational perspective of spare parts management, significantly affects performance of MRO activities. This paper proposes Cyber-Physical Spare Parts Intralogistics System (CPSPIS) to address the synchronization problems associated with the SPI business process and SPI resources. The proposed system applies Internet-of-Things technologies and unified representations to provide resources and operations traceability and visibility. Further, CPSPIS contributes several services with self-X abilities for real-time synchronization throughout the SPI process. The communication service in the physical layer provides a self-adaptive ability to coordinate between the physical environment and cyberspace. The tracking and tracing service uses self-configured SPI business-related functions to capture accurate real-time resource and operation data through spatial modeling and location-based components for system resource coordination. The self-organized data source integration service consolidates all SPI request sources as the starting point for process analysis. The initialization service has self-awareness capability and models the transformation between the request source and SPI operations. The self-adjusted execution service synchronizes every two operation steps using real-time resource and operation data. In addition, CPSPIS develops applications and visualization tools for real-time cooperation between execution and decision-making. A real-life case study is conducted in one of the largest aviation MRO organizations, and the quantitative and qualitative improvements of CPSPIS are discussed.     

开放式实时嵌入式系统自适应调度模型研究

开放式实时嵌入式系统中多类型实时任务并存和资源受限的情况给实时调度机制带来了新的需求和挑战。通过引入准入控制、资源管理、调度服务器、自适应调节机制等,提出了一个形式化的自适应调度模型。它能适应开放计算环境的不确定性,有控制地接受不同类型任务的运行;可根据系统资源和任务需求的最新变换情况计算带宽变化,自适应地调节任务的优先等级,使得系统运行在最优的实时性能上;该模型在某航空机载系统设计中得到了实际应用,同其它类似系统相比,该模型的应用提高了系统的调度性和系统稳定性。     

Self-adaptivity for grid applications. An Efficient Resources Selection model based on evolutionary computation algorithms

Over the last few years, the adaptation ability has become an essential characteristic for grid applications due to the fact that it allows applications to face the dynamic and changing nature of grid systems. This adaptive capability is applied within different grid processes such as resource monitoring, resource discovery, or resource selection. In this regard, the present approach provides a self-adaptive ability to grid applications, focusing on enhancing the resources selection process. This contribution proposes an Efficient Resources Selection model to determine the resources that best fit the application requirements. Hence, the model guides applications during their execution without modifying or controlling grid resources. Within the evaluation phase, the experiments were carried out in a real European grid infrastructure. Finally, the results show that not only a self-adaptive ability is provided by the model but also a reduction in the applications’ execution time and an improvement in the successfully completed tasks rate are accomplished.