实时控制系统中优先级变化问题的研究

分析并研究了在实时控制系统中由于采用优先级抢占式调度策略而可能导致优先级倒置问题和优先级改变现象.根据实时控制系统实际运行情况,给出了相应的解决措施.最后,通过多次实际测试表明,针对实时控制系统采用的调度策略和优先级变化问题的解决措施是有效的,能够保证在程序运行期间,所有进程都能及时调度运行.     

关于RTOS抢占式调度及优先级反转的几点探讨

抢占式调度是RTOS的一个重要的调度策略,它保证了嵌入式系统的实时性.合理地分配任务的优先级和使用系统资源将会大大提高系统的性能.而解决优先级反转问题将保证系统共享资源的合理使用和多任务的正常运行.在对RTOS抢占式调度策略的研究的基础上,指出了什么是优先级反转,以及问题发生的原因,并给出了优先级继承和优先级封顶的解决方法.     

一种成本相关的云提供商数据可靠性保证算法

数据可靠性保证和容灾成本控制对云提供商而言是一个相互矛盾的问题.在分析已有数据保障机制的基础上,设计了一个基于多个云平台的分布式富云容灾模型,利用富云容灾系统,私有云提供商可以借用其他云平台的虚拟资源对自身数据进行冗余备份.为了减少数据传输的响应时间,富云容灾模型通过设置多个地理位置隔离的富云代理实现云平台用户任务的分配,减少私有云平台的工作负荷.针对富云容灾系统的成本优化和数据可靠性保证问题,提出了一种成本相关的云计算服务数据可靠性保证算法CAHRPA.该算法根据数据传输带宽和容灾费用在多个云平台中动态选择数据副本的存放位置,从而以一种成本优化的方式为云提供商提供数据容灾方案.实验结果表明,CAHRPA 能够在保证数据可靠性的同时,实现一种成本更低的数据容灾策略.     

一种静态最少优先级分配算法

随着实时系统越来越多地应用于各种快速更新系统,尤其是各种片上系统,如PDA(personal digital assistant),PSP(play station portable)等,性价比已成为系统设计者的主要关注点.实际应用中,实时系统通常仅支持较少的优先级,常出现系统优先级数小于任务数的情况(称为有限优先级),此时,需将多个任务分配到同一系统优先级,RM(rate monotonic),DM(deadline monotonic)等静态优先级分配算法不再适用.为此,静态有限优先级分配是研究在任务集合静态优先级可调度的情况下,可否以及如何用较少或最少的系统优先级保持任务集合可调度.已有静态有限优先级分配可分为两类:固定数目优先级分配和最少优先级分配.给出了任意截止期模型下任务静态有限优先级可调度的充要条件以及不同静态有限优先级分配间转换时的几个重要性质,指出了系统优先级从低到高分配策略的优越性,定义了饱和任务组与饱和分配的概念,证明了在任务集合静态优先级可调度的情况下,最少优先级分配比固定数目优先级分配更具一般性.最后提出一种最少优先级分配算法LNPA(least-number priority assignment).与现有算法相比,LNPA适用范围更广,且复杂度较低.     

一种税务行业数据容灾系统模型设计

介绍了在大集中环境下税务行业面临的各种数据灾难,结合税务行业的应用特点提出税务行业数据容灾系统设计目标。通过使用数据异地磁盘镜像、数据克隆和数据恢复等技术,规划出数据容灾系统模型,并描述数据容灾系统的组成部分和基础运行环境,重点介绍了数据容灾系统的三个组成部分:数据同步子系统、数据备份子系统和数据恢复子系统。     

虚拟存储技术在容灾系统中的应用

基于对虚拟存储技术及其在容灾系统中应用现状的分析,设计一个适用于容灾系统的虚拟文件系统。该系统基于Windows平台,通过在Windows存储栈的层次式结构中添加过滤驱动层来实现上层文件系统与下层卷管理器的隔离。在过滤驱动层中,结合虚拟内存的映射原理和容灾系统的应用需求,实现适用于容灾系统的虚拟存储映射机制。     

MQX任务优先级的设置与对中断影响的研究

针对MQX(Message Queue e Xecutive)嵌入式实时操作系统任务优先级对中断系统实时性、内存的占用、任务调度速度产生影响等问题,详细研究了MQX任务和中断优先级的设置等级、任务优先级对中断影响的机理、任务优先级和中断优先级的关系,以及剖析任务优先级对内存的占用、任务之间、任务调度的关系;并通过工程测试验证了这些关系。最后,提出了MQX嵌入式工程任务优先级设置的基本编程要点;为合理设置任务的优先级减少内存的损耗、提高任务的调度速度、提高系统的实时可靠性和信息处理的完整性等提供了很好的建议。     

嵌入式多核系统的可调优先级自旋锁

传统自旋锁具有无序竞争的特点,本文对自旋锁机制进行了研究,通过引入优先级和等待次数阈值提出可调优先级自旋锁,保证高优先级任务尽可能多地获得锁,低优先级任务经过一段等待时间后调整优先级、增加获取锁的机会,实现了可调优先级自旋锁并通过实验进行了验证.测试结果表明,可调优先级自旋锁既能够减少传统自旋锁的时间开销,又能保证高优先级处理器核锁申请较快得到响应,验证了可调优先级自旋锁在多核系统中是可用的.     

Hadoop集群环境下本地性调度算法改进

Hadoop集群环境下本地性调度算法是提高数据本地性的算法。算法本质是提高数据本地性,减少数据传输时间,减少集群的网络I/O,提高资源利用率。由于调度算法采用FIFO方式,当前作业数据量大时将影响其他紧急性高的作业响应时间,降低系统性能。本文提出一种新的调度策略,即在保证原算法数据本地性的前提下,集成静态优先级的抢占调度策略。实验结果表明,在相同的数据集上,采用集成静态优先级抢占的调度策略,优先级高的作业响应时间较优先级低的作业响应时间减少。     

一种实时多任务调度方法的设计

在实时多任务系统中,当子任务的参数部分或全部相同、或子任务间存有某些约束关系时,仅由参数确定优先级会造成子任务的优先级难以区分或引起误操作,针对上述问题提出了一种以任务的关键性、价值密度为主,加入任务间约束关系的名为关键性一价值密度一任务约束的实时多任务调度方法,并给出了优先级设计规则。通过在一远程监控系统中的应用证实,该方法能体现实时任务的关键性、价值密度和任务间简单约束关系,避免了优先级相同和误操作现象,特别当任务过载时能使任务有序执行。