Linux内核的进程调度原理及改进算法研究

随着Linux在嵌入式操作系统领域的广泛应用,对Linux实时性能增强的研究也越来越多。通过对Linux进程调度依据和进程调度过程的分析,提出了一种改进的Linux进程调度算法。该算法改造了进程调度队列数据结构,去掉了进程调度选择时的遍历步骤,更改为直接得到待选最高优先级进程,同时,该算法改统一的时间片重新分配策略为分散的时间片重算策略。通过Linux进程调度算法与改进算法的时间复杂度对比分析,改进算法将Linux调度算法O(n)级的时间复杂度降低为O(1)级时间复杂度,因此能够更好地满足实时操作系统时间可测度以及低延迟等要求。     

实时磁盘调度算法研究

总结分析了现阶段流行的实时磁盘调度算法,针对磁盘的存储特性,在对任务请求的磁盘访问时间精确预估的基础上,提出了一种新的调度算法-DSJIT(diskjustintime).该算法通过对请求文件在磁盘上分布的预分析得出处理请求所需时间的一个精确预估值,然后根据此预估值再对任务队列进行调度调整,它在保证应用程序对磁盘工作实时要求的同时,尽可能地提高磁盘的吞吐量.最后通过模拟试验,验证了算法的有效性.     

基于优先级队列的多约束无线链路资源调度算法

针对海战场环境中指控数据以先入先出(FIFO)的方式排队发往数据链,当数据链中存在丢失率高和不可达节点时,会导致无线链路带宽资源综合利用率不高的问题,结合仿真模型分析了原因,提出了基于优先级队列的多约束无线链路资源调度算法。通过将该算法与FIFO、优先级队列算法(Priority Queue)进行仿真对比分析,结果表明该算法在存在排队报文时增加了丢失率较低链路上的发送速率,减少了目的不可达报文的发送量,最终降低了重要报文的延迟,提高了数据链的利用率。     

SpaceFibre网络服务质量时隙资源分配算法

为保证SpaceFibre星载数据网络大量实时数据流的超高速确定性传输,提出一种包含两个子算法的SpaceFibre网络服务质量时隙资源分配算法。形式化描述网络服务质量机制,给出调度矩阵相关定义;创建网络服务质量排队模型,定量分析时隙资源分配对网络时延性能的影响;考虑网络兼容性和算法鲁棒性,给出改进二进制序列调度子算法;采用提高初始种群进化程度和增加遗传算子等方法,给出改进混合单亲遗传调度子算法;利用Opnet网络仿真平台建立网络服务质量仿真模型,对比不同算法下网络时延性能。仿真结果表明,该时隙资源分配算法与其他算法相比,网络平均延时降低,网络性能得到显著改善,对构建低延时SpaceFibre网络具有参考意义。     

多核系统中基于动态松弛时间回收的节能实时调度算法

许多嵌入式实时任务的实际执行时间往往小于最坏情况执行时间,因此可以产生大量的动态松弛时间.针对时限等于周期的偶发任务集,提出一种基于动态松弛时间回收的多核系统节能实时调度算法LRE-DVFS-ALL.该算法基于最优在线调度算法LRE-TL,利用TL面内节能实时调度思想,在每个TL面的提前完成时刻实现动态松弛时间回收,降...     

延迟驱动的FPGA高扇出信号线快速布线算法

采用基本的延迟驱动Pathfinder布线器对FPGA高扇出信号进行布线,大部分时间会用于初始化寻路的优先级队列,而初始化工作主要是将已得到的布线树中的布线资源结点插入优先级队列.但是分析发现,并非所有被插入的资源结点对布线都是有帮助的.因此提出了一种基于树剪枝的优先级队列初始化算法,这种算法对已有的布线树中的资源点进...     

OFDMA无线网络中提高QOS的资源分配

针对OFDMA无线网络下行链路,提出了一种面向不同业务的低复杂度资源分配算法.方案基于单用户双业务最大容量的分析,设计了多用户中以提高可变速率业务的容量为目标,进而提高系统的总容量,又满足固定速率业务和可变速率业务的资源分配算法.仿真结果表明,该算法能够充分利用多用户分集增益,在相同的通信服务质量条件下,算法提高了系统...     

一种基于周期分区的时间调度算法

针对多功能相控阵雷达任务实时调度问题,提出了一种基于采样周期分区的时间资源调度算法(记为PD)。该算法以各类任务采样周期的最大公约数为分区标准,将各采样周期均分为多个等长区间,再将各类任务平均分配到不同分区中调度执行,可解决调度过程中任务因采样周期不同产生冲突的难题。仿真结果表明,该算法可提高系统任务调度能力,可广泛应用于相控阵雷达任务调度及其他实时任务调度系统。     

光纤通道调度算法研究

针对光纤通道协议中没有规定数据调度算法的问题,在满足系统实时性的情况下,经过对FC-AE-ASM协议的深入分析,提出一种基于令牌桶的优先级和加权轮转相结合的调度算法,同时给出了权值分配和轮转周期的确定方法。在以消息的延迟率作为算法性能的评价指标的基础上,经过仿真,对调度算法的性能进行了验证,结果显示出该算法可以很好地满足航空电子系统实时性要求。     

一种基于TCP-ARED的网络动态拥塞控制策略

技术的发展推动着传统网络向智能网络转变,智能网络中类型繁多的流量业务所产生的巨大、多样的数据流量易导致网络拥塞等问题,这给网络拥塞控制体系提出了更高的要求。主动队列管理机制是拥塞控制体系中不可或缺的一环,随机早期检测（random early detection,RED）算法及其改进算法都是主动队列管理机制中缓解网络拥塞的常见方法,但都存在无法适应网络动态变化所带来的队列长度不稳定的问题。针对该问题,提出一种新型主动队列管理算法SP-ARED(square power-ARED),SP-ARED算法通过优化丢弃概率函数以及引入新的阈值上限,来更好地缓解网络拥塞。NS2的仿真结果表明,在复杂、动态的网络环境下,除时延以外,SP-ARED算法在平均队列长度稳定性、吞吐量、丢包率和时延抖动方面的表现都有了提高。