基于前摄器模式的实时传输并发策略

在开发实时传输软件过程中,应用程序需要处理大量的I/O操作,选用何种并发策略成了软件开发过程中需要解决的重要问题。该文提出并实现一种基于前摄器模式的设计方案,提供一种高效地并发处理I/O操作的方法。在实际应用中,该方案用于某信息系统实时传输软件的设计,满足了近等时传输和多用户等主要性能指标。     

高性能异步I/O适配层的设计与实现

适应高并发负载的Internet服务程序需要处理大量的服务请求并同时保持高性能.提出了一个基于异步I/O方式和事件驱动模型的中间适配层,它向上屏蔽了异步I/O操作和事件驱动的细节,并提供简便的编程接口,使得在其上构造Internet服务程序简便易行,同时可保证Internet服务程序在高并发的负载下仍然保持良好性能.     

基于FPGA的高速冗余I/O总线设计与实现

为了实现控制器与I/O模块之间的数据实时、可靠传输,设计并实现了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的控制系统高速冗余输入/输出(I/O)总线。其物理层采用多点低压差分信号标准。因此,该总线具有高实时性、高吞吐率和易扩展等特点。控制器通过A/B总线交替实现与I/O模块的通信,实时监测链路状态并采集I/O模块数据。利用非实时时隙,可以实现I/O模块对时、内存监视等非实时报文的控制。控制器ARM芯片运行QNX实时操作系统,通过直接内存存取(DMA)把需要与I/O通信的报文传输给FPGA。FPGA接收到报文后进行解析,并在报文末尾自动填入循环冗余校验(CRC)码和帧尾标志。FPGA接收到I/O模块反馈的数据后进行循环冗余校验:校验通过则填入对应模块接收缓冲区;校验错误则在相应I/O模块的寄存器填入循环冗余校验错误标志,以减轻ARM芯片的负载。该基于FPGA的高速冗余I/O通信总线,在实际应用中取得了很好的使用效果。     

用ActiveX控件买现I/O测控卡的软构件

介绍了用VC 和VB联合开发针对I/O测控卡的软构件(Active X)的制作方法,从而实现了工控机对I/O模块进行读写、定时采样和异常事件实时触发等功能,为对新I/O模块接入原系统,提供了一种开发I/O驱动软件的方法.     

煤矿设备状态监测系统设计

针对煤矿井下设备群同时作业时设备监测数据高并发导致的低传输效率问题,提出了一种煤矿设备状态监测系统设计方案。该系统通过数据集成网关有效消除传感器网络的异构性:在数据集成网关中对不同传感器进行注册,利用传感器网络协议适配器调用不同传感器网络协议解析接口来消除传感器网络的异构性,生成统一格式的Java Script Object Notation(JSON)数据,并将数据发送到对应的消息推送服务中,通过ActiveMQ消息队列中的Queue通道进行点对点传输,数据传输服务将消息实时推送到网络传输模型中,实现设备状态数据的高并发传输,保证监测数据的实时性和可靠性。采用Netty网络传输模型避免空轮询导致的服务器负载增加,提高监测数据传输效率:在数据采集过程中,多个设备同时作业导致数据采样频率和传感器终端的并发请求数量升高,Netty模型中的Epoll模式优先处理已就绪的I/O连接,从而减少空轮询现象。测试结果表明,随着系统并发请求次数增加,采用Java Non-blocking I/O(NIO)模型比采用Netty模型的系统CPU使用率高28%;在系统并发请求次数相同的情况下,采用Java NIO模型的系统平均响应时间大于采用Netty模型的系统。采用Netty模型能有效提升煤矿设备状态监测系统的高并发处理能力,满足设备监测数据高效传输要求。     

无压缩视频数据实时存储和传输技术

论文分析了无压缩视频数据实时存储和传输过程中数据通道速率要求，并讨论了数据通道中的瓶颈，及通过并发线程和硬盘直接I／O提高性能的方法。     

基于块I/O的RAID设计

磁盘阵列(RAID)是当前能够提供存储系统高可用性和高可靠性的一项重要技术.它通过软硬件的冗余和奇偶校验提供数据的重构和恢复.针对当前在RAID 控制软件设计的过程中面临多次数据拷贝的问题,文中提出了一种基于块I/O的RAID系统设计 .它利用最新的Linux内核所提供的BIO机制,插入到SCSI Target的中间层进行数据I/O的处理.它能屏蔽掉上层不同的设备驱动类型,提供到IP-SAN的无缝链接.实验表明,该设计能够减少数据的传输延迟,最大限度地提高数据传输过程中的吞吐率,避免了多次昂贵的内存拷贝操作.     

IOMan:一种支持多操作系统远程启动和运行的I/O管理方法

为了降低用户使用和维护计算机系统的成本,基于透明计算模式提出了一种工作在局域网环境下的I/O管理方法:IOMan. IOMan只是用软件方法在客户端设置磁盘I/O重定向机制,按需动态下载数据,而不需要修改当前常用的操作系统如Windows的启动机制,也不影响其他I/O操作,能够支持多种操作系统的远程启动和应用程序的运行 . IOMan基于客户机/服务器模型,包括I/O Client和I/O Server两个部分,其中I/O Client工作在客户端,I/O Server工作在服务器端 . I/O Client通过重新定义访问磁盘的BIOS中断处理程序以及创建虚拟本地磁盘,将I/O请求发送给服务器;I/O Server响应客户端请求,读写服务器上存储的虚拟硬盘文件,然后以扇区形式将数据发送给I/O Client.     

设计特征

4.1.中断和多道程序设计 现代计算机的特征之一是,一旦中心处理机发出启动I/O操作的指令,外围部件就和中心处理机无关,并同时运行。I/O操作是所有用户事件的公共操作,处理外围所需要的程序不是用户关心的程序;通常,有一组程序——统称为管理程序——用来处理输入和输出。在最简单的情况下,用户程序请求一条I/O操作     

一种新的专用附网存储系统的研究与实现

1 引言随着Internet/Intranet技术的发展,网络上的信息资源呈爆炸型增长趋势,通过网络进行传输的信息量不断膨胀,大量信息需要进行处理,并通过网络传输,这对信息存储系统提出了空前的要求。传统的存储体系都是存储设备通过诸如IDE/SCSI等I/O总线与服务器相连。客户机的数据访问必须通过服务器,然后经过I/O总线访问相应的存储设备,服务器实际上起到一种存储转发的作用。连接的客户数量增多时,I/O