实时性优化论文-王朴,周晴

实时性优化论文-王朴,周晴

导读:本文包含了实时性优化论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:龙芯,Linux,实时抢占补丁,系统可靠性

实时性优化论文文献综述

王朴,周晴[1](2019)在《基于龙芯1E的嵌入式Linux实时性的优化与可靠性设计》一文中研究指出为了满足航天领域对嵌入式操作系统实时性需求,采用实时抢占补丁的方法来优化Linux系统的实时性,并对移植了RT-preempt Linux系统的龙芯1E平台进行实时性测试,分别测试了系统进程切换上下文时间、中断响应时间、中断恢复时间以及系统延时.结果表明实时抢占补丁能满足航天任务对操作系统实时性的需求.为了实现航天领域对嵌入式操作系统的可靠性,通过为每个异常设计异常处理策略对MIPS CPU的异常处理机制进行优化,最后通过对典型的异常处理程序进行测试,验证了该方法的有效性.(本文来源于《微电子学与计算机》期刊2019年11期)

刘静,董海勇[2](2019)在《应用非相似余度配置策略优化AFDX的实时性》一文中研究指出民用航空电子系统采用余度AFDX网络保证系统安全性和数据流的实时性,针对系统中出现的数据的网络延迟较大的问题,该文提出了一种用于优化AFDX网络实时性的非相似余度配置策略,并通过网络演算理论推导和仿真实验证明了非相似余度配置策略的有效性,提高了AFDX网络的数据流的实时性,所有数据流的平均时延降低了6%以上。(本文来源于《电子设计工程》期刊2019年12期)

张华[3](2019)在《列控安全计算机通信容错处理与实时性优化研究》一文中研究指出随着信息技术的不断发展,列控安全计算机通信的相关应用逐渐呈现出综合化、智能化、多元化的特点。本文通过对列控安全计算机相关容错性以及实时性优化分析,对于其特征进行了相关阐述,结合应用现状提出了相关优化建设方案,能够帮助相关领域制定针对性措施及应用。(本文来源于《景德镇学院学报》期刊2019年03期)

方威,胡晓勤[4](2019)在《电力大数据平台中HBase的实时性优化方案》一文中研究指出近年来,随着大数据场景的兴起,RDBMS由于其自身的扩展性和可用性限制无法满足企业需求。No SQL数据库的出现弥补了传统关系型数据库在大数据领域的不足。No SQL数据库本身具有良好的扩展性、容错性以及实时访问、存储TB级别数据的特点。HBase就是以HDFS和MapReduce为基础的开源No SQL型分布式数据库,它不支持二级索引、事务和批量数据处理时延长等~([1])。本文以HBase和Spark为基础,增加插件使HBase支持SQL语句和二级索引,通过修改Spark源码,提升对HBase数据的本地化计算级别。插件对HBase无侵入、低耦合,支持用户输入SQL语句,把输入字段转化为HBase的列族和列限定符,根据不同的场景选取不同的执行方案。MapReduce计算框架具有计算效率低,无法利用HBase的读写缓存的缺陷~([1]),原始Spark框架不能感知HBase数据分片。本文改进Spark能感知HBase数据分片,对HBase中数据进行高级别本地化计算。最终,将本文设计的系统与业内常用的Hive+HBase方案对比常用SQL消耗的时延~([3])。通过实验得出,本文构建的优化方案在没有缺失HBase的优良特性的基础上加强了部分应用场景的实时性。(本文来源于《数据通信》期刊2019年01期)

刘忠[5](2018)在《基于嵌入式Linux操作系统的实时性优化研究》一文中研究指出Linux因其开源特性被广泛应用于工业控制等领域,但其实时性能的不佳,限制了其在实时领域的应用。通过对目前存在的多种实时性优化方案进行调研,并分别进行分析研究,对响应时间这一重要实时指标进行测试,在不同情况下可采用不同的优化方案。(本文来源于《太原铁道科技》期刊2018年03期)

唐剑寅[6](2018)在《EAST PCS操作系统实时性定制与优化研究》一文中研究指出EAST等离子控制系统PCS基于Linux x86服务器搭建,其操作系统实时性影响等离子体控制效果。目前PCS已从集群版升级为单机版,原实时节点间Myrinet网络被速度更快的共享内存取代,控制周期有望缩短至50μs。伴随着PCS升级,Linux内核版本必须从2.6.20升级更高版本,原PCS关闭中断提高实时性的方式在新版本内核中效果有限,缩短周期又进一步凸显了操作系统的实时性问题,控制进程时常无法在周期内完成工作。基于上述原因,对操作系统实时性进行定制优化具有重要意义。本文首先根据PCS控制进程循环轮询的运行特点,提出影响控制进程实时性的主要因素:操作系统噪声。系统噪声通常直接来自于调度和中断,会给控制进程执行带来延迟。因此在进行内核选取时,优先选择了本地时钟中断(LOC)频率更低的3.10内核。由于系统噪声产生根源的复杂性,而业界缺乏功能完善、直观易用的系统噪声分析工具,本文实现了一个可视化分析工具用于判断噪声来源和影响大小,从而能够进行针对性的系统优化。降低系统噪声的通常方案是进行简单的系统调整并采用实时调度,但对于EASTPCS而言,简单系统调整无法使其达到实时性目标,实时调度的加入会由于控制进程循环轮询特性而导致进程阻塞。本文借助噪声分析工具给出的结果,给出了更全面的系统调整方法,并且实现成一套命令行工具。另外,本文以内核模块方式替换造成阻塞的系统调用,解决了多个实时优先级控制进程无法同时运行的问题。最后,通过修改内核代码,能够通过一个内核启动参数,让L0C中断以极低频率发生。本文最后模拟PCS控制进程的运行条件,进行了对比实验。采用本文方法后,在1000s测试中,单个测试进程最大延迟仅为2μs,超过1μs冲延迟发生次数不超过2次,证明系统定制优化结果能够满足控制进程以50μs周期运行的实时性要求。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2018-05-05)

刘剑[7](2018)在《基于国产平台的Linux实时性优化技术研究》一文中研究指出因为嵌入式领域对操作系统的实时性有较高要求,所以对RTOS的研究一直有较高的热度。RTOS更重视平均响应时间,这方面与通用操作系统看重系统整体平均性能不同。只有同时保证计算结果的正确性和和计算结果输出的时效性,才能保证RTOS逻辑的正确性。目前RTOS已经广泛应用于航天控制、国防武器、工业自动化、电子通信等多个领域。因为Linux内核以其源代码公开、内核可裁剪、兼容性强、性能稳定、强大社区支持、免费获取等优点可以实现一个自主可控的操作系统,所以其成为嵌入式领域的热门选择。虽然Linux内核提供实时支持,但仅支持软实时,尚不具备硬实时能力。所以,为了实现自主可控的实时操作系统,需要在了解Linux内核的基础上,对Linux内核进行实时性改造,从而使Linux操作系统符合RTOS的标准。本文以Linux3.10.84内核为研究基础,对Linux的调度器原理深入分析,剖析了Linux调度机制的实现细节。借鉴Ingo Molnar提出的实时抢占补丁,使用mutex互斥锁、优先级继承、中断线程化、高精度时钟等,解决了Linux作为通用操作系统实时性能的不足。为了让实时抢占补丁在龙芯平台上更好地发挥其最佳性能,本文解决了实时抢占补丁没有对MIPS架构某些部分实时处理的问题。另外,因为Linux操作系统现有的实时调度策略不能保证实时任务的完成时间限制,所以本文在Linux3.10.84内核上实现了基于EDF算法的动态调度策略。EDF调度算法作为单核上最优的调度算法,并不能保证EDF任务不错过截止期,所以本文使用了EDF+CBS的技术,保证了任务之间的独立性,从而保证了任意任务不会因为其它任务的阻碍而错过自己的截止期。为了适应多处理器SMP系统,本文对EDF算法进行了扩展,在保证EDF任务top-N优先执行的基础上,使EDF任务可以平滑地在核间迁移以保证负载均衡。最后,通过测试,改进后的Linux内核不仅实现了EDF实时动态调度策略,而且在实时性方面有较大提高,能够满足嵌入式系统的实时性要求。(本文来源于《中国航天科技集团公司第一研究院》期刊2018-05-01)

吴华侨[8](2018)在《基于Zynq平台的嵌入式操作系统实时性优化设计》一文中研究指出随着信息科技的飞速进步和嵌入式技术快速普及的今天,实时操作系统在嵌入式方面具有广阔的应用前景。Linux操作系统拥有着源代码开源、性能较为稳定以及较低的成本等特性,其作为嵌入式实时操作系统是最理想选择之一。嵌入式系统早已在很多领域中普遍运用,例如在国防科技、无线通信、自动化控制等方面。嵌入式操作系统运用在无线通信基站当中,基于无线通信基站与用户终端之间的通信必须要能够达到实时性,即能够实时通信,但是由于在开发过程中发现实时性不能满足使用的要求,在通信的过程中产生了一定的延迟,主要原因是基于Xilinx Zynq平台的嵌入式操作系统Linux的实时性不能满足使用的要求。因此本文以在Xilinx Zynq平台上对Linux操作系统的实时性进行优化改进,详尽的论述了有关Linux内核能够被抢占以及Linux相关进程的调度算法。分析已有的关于改进实时性的技术,并且在特定模式下选择一种适用于Xilinx Zynq平台的改进实时性方案。针对上述问题,本文从以下几个方面开展基于Xilinx Zynq平台的嵌入式操作系统实时性优化设计:1.研究分析了Linux内核是否能够被抢占,研究了关于Linux为了对实时性的改进而选择修改在内核中的代码。2.分析嵌入式操作系统Linux已经提供的实时算法,并对当前的Linux操作系统进行实时改进技术的研究。本文主要研究了CFS算法、实时调度算法,与此同时研究了在调度过程中关键的数据结构以及相关函数,同时对现有的硬实时和软实时的算法进行了分析比较。3.针对硬件平台Xilinx Zynq进行分析,同时总结该平台相关的关键技术和开发流程。4.本文针对Xilinx Zynq的硬件平台做出了关于改进实时性的工程。首先,由于linux操作系统中有两种任务,一种是实时任务,另外一种是非实时任务,因此基于Xilinx Zynq平台使用双内核进行操作,其中一个core上执行实时任务,在另外一个core上执行普通的任务,提高处理速度,减少相对应的延迟,若执行实时任务的core上存在多个短周期任务,由于短周期任务优先级高,会频繁占用优先级较低的任务的处理器,这样容易导致频繁的上下任务不停的交换。基于这种情况可以使用基于延迟的单调速率调度算法来解决这个问题。最后对基于Xilinx Zynq平台上进行软硬件联合测试,实现了预期的效果。实验结果表明,针对Xilinx Zynq平台的嵌入式操作系统Linux的时延得到了有效的控制,实时性得到了优化。(本文来源于《哈尔滨理工大学》期刊2018-03-01)

杜一帆[9](2018)在《列控安全计算机通信容错与实时性优化的研究》一文中研究指出随着现代计算机和通信技术在铁路信号系统中应用,列车运行控制系统由传统的控制技术逐渐向综合化、智能化、网络化的方向发展。而列控安全计算机作为列车运行控制系统的核心硬件设备,其承载着系统的大部分安全功能,是确保列控系统安全性和可靠性的关键。由于列控安全计算机基本采用分布式容错结构设计,处理单元之间依靠通信实现协同控制,其通信的容错性和实时性直接制约着列控系统的安全性和可靠性。本文针对列控安全计算机通信的容错性和实时性问题,提出一种通信容错机制和实时性优化策略,以提高安全计算机的安全性和可靠性。首先,本文通过分析列控安全计算机的通信结构和通信需求,说明了容错性和实时性是影响安全计算机安全性和可靠性的重要因素。同时也概括了典型的实时通信技术,总结出基于时间触发架构理论的通信实时性优化方法能满足系统通信实时性和确定性要求。然后从容错性和实时性两个方面,分别分析了冗余容错技术、组通信容错算法、实时性优化调度模型以及基于网络演算的通信时延分析方法,从而确立了列控安全计算机通信容错和实时性优化理论基础和设计方法。其次,在所分析的理论和方法的基础上,构建了通信容错和实时性优化中间件模型,并对其展开研究设计。通信中间件主要包括组通信容错管理和实时性优化策略两个部分。根据安全苛求系统容错需求,设计了基于双网冗余的软件容错机制和基于组通信协议的通信容错机制,实现了通信容错功能;同时根据列控安全计算机通信数据流的不同属性特征,提出了约束性多重优先级调度策略的实时性优化方法,并利用网络演算分析了通信时延特性。从而证明了该策略能够有效地优化通信实时性。最后在2乘2取2安全计算机平台上搭建了通信中间件原型,并对容错机制和实时性优化策略进行实验测试。测试结果表明通信中间件通过多重优先级调度策略能够有效地降低安全苛求数据的通信延迟,优化通信实时性,并且通过通信容错机制实现了通信故障屏蔽、恢复以及系统重组等功能。(本文来源于《北京交通大学》期刊2018-01-12)

赵辉[10](2017)在《叁维动漫场景实时性漫游优化设计仿真》一文中研究指出由于影视动漫作品要有适合的场景,需要对叁维动漫场景进行实时漫游。采用传统的方法进行场景实时漫游时,场景信息描述不直观,且叁维动漫场景特征多样,导致实时漫游局限性大、耗时长的问题。提出基于视点纠正的叁维动漫场景实时漫游方法,先以动漫场景所表示的叁维空间为观察目标,对叁维图像轮廓进行提取,并对动漫场景重迭区域进行融合处理,通过映射关系对以视点为中心的叁维区域进行实时校正,计算叁维虚拟空间全景图每一个像素,将照相机坐标系下坐标按透视投影成像规律变换为照相机视平面上坐标,获取新动漫场景视图的像素坐标,以此为依据完成对叁维动漫场景实时漫游。仿真结果证明,所提方法实时漫游精确度高,可以确保动漫场景构建的合理性。(本文来源于《计算机仿真》期刊2017年07期)

实时性优化论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

民用航空电子系统采用余度AFDX网络保证系统安全性和数据流的实时性,针对系统中出现的数据的网络延迟较大的问题,该文提出了一种用于优化AFDX网络实时性的非相似余度配置策略,并通过网络演算理论推导和仿真实验证明了非相似余度配置策略的有效性,提高了AFDX网络的数据流的实时性,所有数据流的平均时延降低了6%以上。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

实时性优化论文参考文献

[1].王朴,周晴.基于龙芯1E的嵌入式Linux实时性的优化与可靠性设计[J].微电子学与计算机.2019

[2].刘静,董海勇.应用非相似余度配置策略优化AFDX的实时性[J].电子设计工程.2019

[3].张华.列控安全计算机通信容错处理与实时性优化研究[J].景德镇学院学报.2019

[4].方威,胡晓勤.电力大数据平台中HBase的实时性优化方案[J].数据通信.2019

[5].刘忠.基于嵌入式Linux操作系统的实时性优化研究[J].太原铁道科技.2018

[6].唐剑寅.EASTPCS操作系统实时性定制与优化研究[D].中国科学技术大学.2018

[7].刘剑.基于国产平台的Linux实时性优化技术研究[D].中国航天科技集团公司第一研究院.2018

[8].吴华侨.基于Zynq平台的嵌入式操作系统实时性优化设计[D].哈尔滨理工大学.2018

[9].杜一帆.列控安全计算机通信容错与实时性优化的研究[D].北京交通大学.2018

[10].赵辉.叁维动漫场景实时性漫游优化设计仿真[J].计算机仿真.2017

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