Minix操作系统性能的测评与改进

本文以Linux操作系统的性能为测试基准,应用微观测试和宏观测试方法对运行于奔腾处理器上的Minix操作系统性能进行了深入研究。研究表明,通过改进Minix操作系统中某些不合理的结构和实现技术,Minix的整体性能得到较大幅度提高。研究同时发现,对于核心函数实现简单的系统调用来讲,微内核结构的确定是影响其性能的主要因素。     

基于Kylin操作系统的TPC-W性能测试研究

Kylin是我国国产服务器操作系统,为了评测Kylin操作系统对数据库的支持和提升操作系统性能,根据TPC-W测试基准的要求,设计并实现了一个基于Kylin操作系统的TPC-W的性能测试系统,对其体系结构提出设计方案,并具体阐述了整个实现的过程。最后在Kylin操作系统和Fedora4下进行了TPC-W的对比测试,找到影响Kylin操作系统数据库性能的主要因素。     

修改客户操作系统优化KVM虚拟机的I/O性能

目前,运行在虚拟机上的客户操作系统(Guest OS)是面向物理机器开发的普通操作系统,其中存在不适应虚拟化环境的因素,影响虚拟机的I/O性能.作者通过测试发现了影响虚拟机I/O性能的一些问题,针对这些问题提出了优化方法:一方面,通过合并客户操作系统中连续的I/O指令,降低虚拟机的时钟中断频率,从而降低环境切换的开销;另一方面,消除客户操作系统中的冗余操作,包括在虚拟化环境下无效的函数、冗余的I/O调度以及虚拟网卡驱动对NAPI的支持,使虚拟机只执行必要的操作,从而提高系统的性能.     

多核网络处理器iSCSI发起端研究与实现

针对已有的互联网小型计算机系统接口(iSCSI)发起端实现方式在面向多核网络处理器时存在的性能和扩展性不佳等问题,研究多核网络处理器的网络处理软件框架,提出基于多核网络处理器异构操作系统的网络处理软件框架。采用软件框架和P-SPL数据层面编程模型,给出一种iSCSI发起端实现方式。实验结果证明,相比基于Linux操作系统的iSCSI发起端实现,基于多核网络处理器异构操作系统的iSCSI发起端实现在吞吐率和响应时间上都有明显的性能提升。在6个千兆网口的测试环境中,读写吞吐率最高可达到180 MB/s,响应时间最多减少1.6 ms。     

基于ARM9的嵌入式系统设计及EPA设备实现的研究

针对EPA设备需要满足工业上实时性要求及与其他设备协调地工作等问题,研究了ARM微处理器和Linux操作系统的关键技术,设计以ARM微处理器为核心、Linux操作系统为软件平台的嵌入式系统.以AKM微处理器为核心的嵌入式系统应用于EPA设备能够满足工业实时性要求,并提供丰富的外围接口,为EPA设备的进一步开发奠定了基础.     

基于3G和ZigBee的蔬菜大棚远程无线监控系统的设计

设计一套智能蔬菜大棚远程无线实时监控系统。该系统由监控终端节点、网关节点和监控中心组成。监控终端采用以CC2533为核心的ZigBee模块,构建ZigBee星型结构的无线传感网,实现蔬菜大棚中的环境数据智能化采集;网关节点以ARM10微处理器PXA270和Linux操作系统为核心进行开发,使用ZigBee通信实现数据的汇聚和3G无线通信技术实现数据的远程传输。该系统不仅满足了数据采集和数据传输的安全和性能要求,而且很好地解决了传统的蔬菜大棚系统的布线麻烦、节点不易移动和系统维护复杂等问题,满足了智能蔬菜大棚中环境参数监测的需要。     

通用应用系统性能评测环境的设计与实现

提出了一种利用运行应用系统实际代码对其进行性能评测的方法,并介绍了以其为指导的应用系统性能评测环境的设计与实现。通过对系统实际性能的评测,软件开发人员可以尽早发现系统中存在的性能问题,从而降低由于性能不佳导致的软件开发风险。     

基于 SoC 平台2D 游戏动画技术

根据SoC(片上系统)平台的特点,分析嵌入式系统用于2D游戏动画实现存在的问题。采用特殊数据结构对画面进行分块,结合硬件特性并利用μCOS-II操作系统来解决资源利用、更新和渲染的问题,从而在系统整体性能不受影响的条件下使游戏画面流畅。     

以负载均衡和数据缓存为例谈操作系统启发式教学

针对在传统操作系统教学中存在灌输知识的状况和计算机多处理器并发带来的影响,从多核环境下的简单问题出发,在分析操作系统多核环境下进程调度的基础上,提出如何完美实现负载均衡机制。通过增加Cache数量和容量增加数据命中率,提升系统性能,结合学生学习新课程知识的实际,以启发式案例教学的方式系统分析操作系统在多核环境下的进程调度问题,使学生从一个简单问题入手逐渐掌握较深入的知识。     

计算机互联网络的安全问题分析

计算机互联网络的安全问题在于系统的开放性和通信协议的不完善。实现计算机系统安全是令人头痛的问题,而实现互联网络的安全就更加困难。一个系统的开放性越大,存在的易受攻击的漏洞就越多。特别足现在很多网络节点是UNIX操作系统。而UNIX核心代码的公开,使其成为最易受攻击的目标。外部人员通过互联网络进入受保护网络后,可以进行非法访问或破坏系     

基于Agent微内核工作流技术研究

工作流引擎作为基于工作流的信息系统的核心技术,发挥了越来越重要的作用,可能成为信息系统基础性的通用框架平台。借鉴操作系统的微内核思想,将其引入到工作流系统设计中,建立起基于微内核的层次分明的工作流系统。为了能在异步的分布式环境中进行部署和通信,在微内核的设计中采用Agent机制。以WMFC标准参考模型为基本要素,将微内核思想、Agent技术融合起来,构建一个基于Agent微内核工作流系统。     

Workplace microkernel and OS: a case study

IBM's Microkernel, named Workplace OS microkernel,¹ was the core component of Workplace OS, a portable successor of OS/2. The basic premise of Workplace OS work was (1) IBM would adopt and improve the CMU Mach 3.0 microkernel for use on PDAs, the desktop, workstations, and massively parallel machines, and (2) that several operating system personalities would execute on the microkernel platform concurrently. This architecture would allow users to switch between applications written for different operating systems while IBM would also benefit by having one common platform for all product lines. The goals of the microkernel and the technical features of design are described in this paper. We also present lessons that may benefit future projects with similar goals. © 1998 John Wiley & Sons, Ltd.     

现代仪器用实时分布式操作系统

为了给多功能,多参数,智能化,网络化的现代仪器系统提供一和中更好的硬件支撑环境,作者研制了现代仪器用弱实时分化布式操作系统（ＩＯＷＲＴＤＯＳ）其结构自底向上分为３层,通用硬件接口（ＧＨＩ）层,微内核（Ｍｉｃｒｏｋｅｒｎｅｌ）层和全局共享对象（ＧＳＯ）层,ＧＨＩ封装了硬件细节,为操作系统的其余部分提供了一个理想的机器结构,Ｍｉｃｒｏｋｅｒｎｅｌ是ＩＯＷＲＴＤＯＳ的核心,主要提供内存管理,多线程管理和     

服务体模型与操作系统内核设计技术

操作系统内核通常分为宏内核和微内核两类,前者可扩展性与可维护性很差,而后者效率低下,缺乏实用性服务体模型是一种新型的操作系统构造模型,该模型使其存储抽象与运行抽象相分离,并采用一种新的基于消息推动的通信机制,既保持了微内核模型灵活和可扩展性,又具有很高的运行效率．MiniCore是基于服务体模型的一个原型操作系统,通过将该操作系统应用于路由器硬件实验平台,以实例说明了所提出操作系统构造模型的优越性．     

User-level Real-Time Network System on Microkernel-based Operating Systems

This paper presents the design and implementation of a user-level real-time network system in Real-Time Mach. Traditional network systems for microkernel based operating systems, which tend to focus on high performance and flexibility, are not suitable for real-time communication. Our network system provides a framework for implementing real-time network protocols which require to bound protocol processing time, and it is suitable for implementing on microkernel based operating systems. In this paper, we especially focus on the aspects to avoid the priority inversion problem in order to make network systems more preemptable and predictable. We also describe the feasibility of our network system for building distributed multimedia systems.     

一个多处理嵌入式实时操作系统的设计与实现

文中论述了一个适用于多处理的嵌入式实时操作系统CRTOS m设计。CRTOS m由实时微内核层和子系统层所构成 ,它提供给应用一个虚拟的单机运行环境 ,这将便于大型多结点实时系统的软件设计 ,并提高系统的可伸缩性、可维护性 ,降低系统设计的复杂性。     

EMERALDS: a small-memory real-time microkernel

EMERALDS (Extensible Microkernel for Embedded, ReAL-time, Distributed Systems) is a real-time microkernel designed for small-memory embedded applications. These applications must run on slow (15-25 MHz) processors with just 32-128 kbytes of memory, either to keep production costs down in mass produced systems or to keep weight and power consumption low. To be feasible for such applications, the OS must not only be small in size (less than 20 kbytes), but also have low overhead kernel services. Unlike commercial embedded OSs which rely on carefully optimized code to achieve efficiency, EMERALDS takes the approach of redesigning the basic OS services of task scheduling, synchronization, communication, and system call mechanism by using characteristics found in small-memory embedded systems, such as small code size and a priori knowledge of task execution and communication patterns. With these new schemes, the overheads of various OS services are reduced 20-40 percent without compromising any OS functionality     

操作系统体系结构研究

1 引言操作系统作为计算机系统中最重要的一种系统软件,负责管理计算机系统资源,为用户使用计算机提供了方便、快捷的手段。目前还没有有关操作系统的精确的定义。在谈到操作系统时,人们总是用用户环境观点、或虚拟机观点、或资源管理观点,从不同的侧面来说明操作系统的基本特征。操作系统的理论和实践也是围绕着这些观点进行的。     

基于微内核的文件服务器的多线程并行化设计

在Ｍａｃｈ微内核之上模拟实现的ＵＮＩＸ操作系统由透明模拟库和若干系统服务器构成。服务器的效率是整个系统成败的关键因素之一。在实践中，我们采用多线程技术设计实现了一个并行化的文件服务器。本文介绍了构造基于ＩＰＣ的多线程文件服务器所涉及的几个问题和解决的办法。