实时CORBA中优先级翻转的分析及解决方案

随着实时CORBA规范的推出,在实时领域内CORBA的应用需求日益增加。本文阐述了将CORBA应用于实时系统中优先级翻转发生的根源,并参考著名的实时CORBA实现——TAO——阐述了相应的解决方案,主要有非共享的资源分配方式、请求的动态分发和散列等。     

实时CORBA平台依赖层的研究和实现

目前实时CORBA在电信、电子商务、证券、复杂工业控制等领域发挥着越来越重要的作用。针对这些应用的特点,首先论述了分布式中间件和分布式应用开发对多线程的需求,再在实时CORBA的基础上,设计并用C++实现了一个具有Java风格的面向对象的平台依赖层,它能够在不同的平台上运行,可以把CORBA优先级映射为本地优先级,具有固定优先级的调度策略,在提供灵活的线程管理的同时,能够有效地防止优先级反转。     

基于实时Java的实时CORBA研究

由于C 的复杂性,越来越多的分布式实时应用开始采用Java语言.该文从实时ORB核心POA、实时线程池、CORBA优先级到RTSJ优先级的映射、实时GIOP这4个方面对实时CORBA在实时Java上的实现进行了基本分析.     

基于发布/订阅模型的中间件实时拓展

基于发布/订阅模型的卫星数据模型中间件不具备实时性。为此,给出一种对其进行实时拓展的服务软件总体框架。提出将任务的中间件优先级映射到本地节点优先级的线性均匀分布动态映射算法。引入超周期思想,在静态优先级可抢占调度算法下,对优先级任意的硬实时周期和非周期混合任务进行可调度性分析。采用恢复块技术对其进行冗余备份以解决服务软件单点故障。分析结果表明,该框架基本可以满足实时系统的要求。     

实时CORBA线程研究与实现

近年来实时CORBA的在金融、电信、保险、医疗、制造业等行业发挥着越来越重要的作用,开发基于实时CORBA的应用程序,提高系统端对端的预测能力,使系统具有可靠健壮的性能.首先论述了实时CORBA体系结构与线程控制机制,对实时CORBA的ORB、POA与线程控制机制关系、实时CORBA线程的实现方式、线程的管理策略作了分析讨论,在这基础上讨论了建立实时系统的应用实例,将CORBA优先映射为本地优先,提供了灵活的线程管理机制,有效防止了线程的优先级翻转.     

实时CORBA及其实现研究

由于普通CORBA规范对实时应用方面支持不足,OMG制订了实时CORBA规范,该规范支持优先级的实时CORBA应用,提供实时CORBA应用中对象调用操作端到端的QoS保证.概述了实时CORBA的特点,并以CORBA中的消息传递规范和实时CORBA规范为基础,提出了一个遵循实时CORBA规范的实现框架rtORB.通过实验对该框架进行了性能测试,并与TAO进行性能对比,验证了其有效性.     

一个基于多线程的优先级继承协议锁的算法研究

实时线程库对构造实时中间件和开发具有良好可移植性，有实时要求的分布式应用具有重要意义，防止优先级翻转的线程互斥和同步机制是实现实时线库的核心，目前多数的线程库都缺乏这种机制，基于优先级继承协议，提出了一个防止优先级反转的互斥算法，算法能够保证操作的原子性，可以避免发生死锁，且能够有效地防优先级翻转，在Windows和Solaris平台上对性能进行了分析，并将算法应用到了实时CORBA工程实践之中。     

静态实时中间件的优先级映射问题

使用截止期单调(DM)调度算法和分布式优先级冲顶资源访问控制协议(DPCP)的实时CORBA系统中,当节点的本地优先级个数不足时,必须将多个全局优先级映射成一个本地优先级.这需要:①判定映射后任务可调度性的充分必要条件;②减少时间复杂度的映射算法.为此,推导出判定条件,确定了DGPM映射算法.该算法在保证系统可调度的前提下分配任务,或者证明映射后系统不可调度.证明了DGPM算法能调度其他直序列优先级映射算法可调度的任务和GCS集合.判定条件和算法在实际项目中得到了应用.     

RT-CORBA的研究与应用

RT—CORBA是一种实时分布式对象计算中间件。本文介绍了TOMG制定的RT—CORBA2．0规范中的相关实时机制：处理器资源管理、Inter—ORB通信管理等RT—CORBA的资源管理,RT—CORBA端到端的可预测性,固定优先级调度和动态调度,分析了RT—CORBA的研究情况、成果及国内外几个主要的ORB产品。     

基于MILS CORBA的多级安全分区通信机制

随着航空电子系统的飞速发展,机载操作系统对保证不同安全关键级别的软件互不影响越来越严格,面对这种情况,多重独立安全级别(MILS)嵌入式操作系统应运而生。MILS架构的中间件层采用实时CORBA技术。同时MILS CORBA架构采用分区通信机制进行通信。为了满足分区通信的安全性和MILS架构对分区密级的严格控制,设计了基于实时CORBA技术的MILS架构的多级安全分区通信机制。提出了将MILS IOP作为实时CORBA的一部分来实现MILS CORBA架构的多级安全分区通信的机制。整个机制保证了不同密级的数据安全独立的传输,同时也了保证系统的整体安全性。     

Software Architectures for Reducing Priority Inversion and Non-determinism in Real-time Object Request Brokers

There is increasing demand to extend Object RequestBroker (ORB) middleware to support distributed applications withstringent real-time requirements. However, conventional ORB implementations,such as CORBA ORBs, exhibit substantial priority inversion andnon-determinism, which makes them unsuitable for applicationswith deterministic real-time requirements. This paper providestwo contributions to the study and design of real-time ORB middleware.First, it illustrates empirically why conventional ORBs do notyet support real-time quality of service. Second, it evaluatesconnection and concurrency software architectures to identifystrategies that reduce priority inversion and non-determinismin real-time CORBA ORBs. The results presented in this paperdemonstrate the feasibility of using standard OO middleware likeCORBA to support certain types of real-time applications overthe Internet.     

基于中间件的电子商务服务集成

提出了一种将CORBA、基于XML的信息交换中间件以及Web Services3种中间件相结合的方法，在松耦合和紧耙合两个层面上实现电子商务服务的集成。CORBA用于企业内部的服务集成，WebServices用于Web上的服务集成，而信息交换中间件则在内外集成系统之间起到信息及功能的桥接作用。     

基于中间件的开发研究

中间件是为解决分布异构问题而提出的,中间件提供的程序接口定义了一个相对稳定的高层应用环境,中间件的使用,将使在异构环境中进行开发和应用变得更方便和容易,论述了中间件技术探讨了基于C 的CORRA的一般开发方法。     

Resource conscious development of middleware for control environments: a case of CORBA-based middleware for the CAN bus systems

While it is imperative to exploit middleware technologies in developing software for distributed embedded control systems, it is also necessary to tailor them to meet the stringent resource constraints and performance requirements of embedded control systems. In this paper, we propose a CORBA-based middleware for Controller Area Network (CAN) bus systems. Our design goals are to reduce the memory footprint and remote method invocation overhead of the middleware and make it support group communication that is often needed in embedded control systems. To achieve these, we develop a transport protocol on the CAN and a group communication scheme based on the publisher/subscriber model by realizing subject-based addressing that utilizes the message filtering mechanism of the CAN. We also customize the method invocation and message passing protocol of CORBA so that CORBA method invocations are efficiently serviced on a low-bandwidth network such as the CAN. This customization includes packed data encoding and variable-length integer encoding for compact representation of IDL data types.We have implemented our CORBA-based middleware using GNU ORBit. We report on the memory footprint and method invocation latency of our implementation.     

多现场总线融合的实时中间件的设计与实现

为了能够实现不同现场总线设备之间的互联和互操作,简化基于现场总线的系统开发过程,同时又能保证系统的实时性能,研究并提出了一种新的嵌入式系统下多现场总线融合的实时中间件实现方案.该方案参照Minimum CORBA和Real-time CORBA中间件的规范,实现了基于RTLinuxPro实时操作系统的嵌入式实时中间件,同时借鉴了软插件的设计思想,不仅使该实时中间件系统的实时性能显著提高,而且使得该系统具备了良好的可扩展性,实现现场总线的热插拔.