分布式并行数据库系统中任务分配算法的设计

在分析传统任务分配算法的基础上,设计了一种改进的混合启动自适应任务分配算法。该算法根据系统总体负载变化自适应地选择启动策略,考虑任务对资源的需求和系统中的数据分布,有效地选择节点进行探询,使任务分配的开销最小化。在分布式并行数据库系统DPSQL中的使用表明,该算法比传统算法提供更高的任务执行效率和更好的系统稳定性。     

区分任务类型的资源负载平衡算法——TDSA

介绍了一种区分任务类型的负载平衡算法。在该算法中,按照占用的系统资源状况,任务被划分成若干类型。调度时,各节点的负载依照待调度任务的任务类型和当前系统资源的负载动态计算,并依照计算结果在系统的一个子集范围内寻找适合解。该算法可以避免因为信息延迟造成的群聚效应,并可以满足少量对响应时间有特殊规定的任务的需求,已经用于自主设计的分布式操作系统DPOS,效果良好。     

基于DPB~+-Tree的数据迁移策略研究

提出了一种适合于数据迁移、又能保证分布并行特性的树结构DPB -Tree,讨论了基于DPB -Tree的数据迁移策略,其中数据节点迁移采用分布式提交协议来保证原子性,索引重构通过对溢出链的hash重排来实现,迁移算法则通过设置负载系数的两个阈值来对负载倾斜进行判断。经模拟实验结果表明,该数据迁移策略能够有效改善系统的负载均衡和吞吐率特性。     

最迟预分配容错实时调度算法设计与分析

提出一种多类型任务集的容错实时调度算法,详细分析该算法的调度机制,证明了该算法的正确性,并给出了该算法的可调度条件,最后通过模拟实验分析了算法的性能。实验表明,调度算法的性能与系统负载、任务出错概率、任务的计算时间等系统参数相关。     

多处理器的节能调度算法

嵌入式多处理器系统中的能耗问题是一个重要的研究方向。在研究单处理器动态电压缩放和多处理器的PF调度算法的基础上,提出了一种多处理器节能调度算法。该算法针对周期任务,通过静态分析确定最低处理器调度要求,在满足可调度性的条件下动态缩放各个处理器电压,从而有效地降低了整个系统的功能。     

ICPT系统基于电容阵列的稳频控制策略

感应耦合电能传输(ICP)系统在工作过程中,负载变化会引起系统工作频率不稳定,从而导致功率传输效率降低,严重时还可能引起系统工作不稳定。针对此类问题,采用电容阵列动态调节电路并设计改进模糊控制算法,动态调节初级谐振电容阵列等效值,确保系统负载参数变化时系统工作频率的稳定,以提高系统功率传输效率和确保系统稳定性。实验结果验证了该稳频控制方法的有效性和优越性。     

基于马尔可夫决策的动态电源管理技术

研究了随机最优算法,并建立了该算法的电源管理系统模型。在系统任务响应延迟的约束条件下,应用马尔可夫决策方法对电源管理方案进行优化,得出系统模型最佳的电源管理策略。分析比较表明,一些传统的动态电源管理方法虽然也可以有效地减少系统的能耗,但是对系统的性能却有较大的影响。随机最优算法可以在节约系统能耗和保证系统性能之间取得较好的平衡。     

一种适用于NGSO MSS网络的混合信道分配方案

针对ＮＧＳＯＭＳＳ网络的动态特性,提出了一种适用于该网络的混合信道分配方案。在该方案中,固定信道采用非均匀压缩图案分配算法分配给各小区作为标称信道专用,并定期根据变化了的业务条件进行重新分配,动态信道的指派采用最先可行ＦＡ（ＦｉｒｓｔＡｖａｉｌａｂｌｅ）算法。仿真结果表明,在较宽的负载范围内,运用该方案比固定信道分配方案均有更好的性能,并能有效地降低切换呼叫和信道更新期间的呼损率,从而显著提高网络的业务承载量。     

基于SDN架构的控制层故障恢复算法

基于交换机迁移机制的控制层故障恢复方案在不需要额外部署备份控制器的情况下可以有效实现控制层的故障恢复。现有交换机迁移算法中多仅以交换机-控制器时延或控制器负载为迁移指标选取目标控制器,这种单一的交换机迁移方式容易造成控制层故障恢复后网络性能下降,因此本文提出了一种综合考量多种迁移指标的故障恢复算法(multi-index failure recovery algorithm,M-FRA),首先该算法综合考量链路故障率、交换机-控制器时延和控制器负载多种指标建立目标控制器选取优化模型,然后基于贪婪思想对目标控制选取优化模型进行求解。最后仿真结果表明:本文所提算法在维持链路故障率和交换机-控制器时延一定的条件下,有效平衡了控制器间的负载,保证了控制层故障恢复后具有良好的整体性能。     

基于GAs/PSO组合算法的水轮机调速系统PID参数寻优

提出了一种基于GA s/PSO组合算法的P ID控制器参数自整定方法,这种方法兼有遗传算法(GA s)和粒子群算法(PSO)的优点。组合算法种群由GA s和PSO的最佳个体迁移形成,其中GA s采用了实数编码和变异概率自适应,PSO算法采用了带指数衰减的惯性因子的速度更新算法,以加快收敛速度。通过对水轮机调速系统P ID控制器参数寻优仿真比较表明,该组合算法寻优性能比单独的GA s和PSO表现更为优异,且所得系统具有更好的动态性能。     

基于有限优先级的动态调度算法

实时任务调度是实时系统中的关键问题,实时动态调度是实时调度的主要方面。当实时调度应用于实际的任务系统时,仅能使用有限的优先级数量。实时调度在理论分析时,都假设系统能够识别任意多的优先级。该文提出了在优先级数量有限的条件下的动态调度算法,给出了一个任务系统动态调度所需的最小优先级的数量的算法,并对算法的复杂性进行了分析。     

多类型任务集的容错实时调度算法

针对以往容错实时调度算法只能调度单一的具有容错需求任务的情况,建立了一种单处理器上的容错实时调度模型,并提出了相应的容错实时调度算法。该算法不仅能同时调度具有容错需求和无容错需求的周期实时任务,还可调度随机性非周期任务,其适用范围广泛。     

基于服务的两级协同分布式调度策略

提出一种全局及局部两级协同调度算法。全局调度以具体服务状态和系统状态为决策依据选择服务节点,提高调度精度;局部调度在全局调度基础上,调整服务质量和服务状态以确保零拒绝率,并回馈服务状态以提高全局调度的正确性。理论分析和仿真结果表明该算法在保持同等效率前提下,获得比传统调度算法更高的可靠性。     

高可信赖实时操作系统的防危调度机制

为增强实时操作系统的防危性,在分析现有调度机制的基础上,探讨了最大关键度优先的调度算法,该算法是一种混合型的优先级实时调度算法,由静态优先级、动态子优先级和静态子优先级3部分组成,综合了固定优先级调度算法和动态优先级调度算法的优点,既可充分利用处理器资源,又能在发生瞬时过载时保证关键任务不受非关键任务的影响,从而增强了实时操作系统的防危性。     

基于资源回收的容错单调比率调度

基于时间冗余的容错实时调度算法,其可调度条件是以任务的最坏执行时间和为任务预留容错操作的时间为分析基础,且任务拒绝率高,系统资源利用率低。该文提出的基于资源回收的容错单调比率调度,以容错实时调度算法FT-RM为基础,利用任务的实际执行时间低于最坏执行时间的特性,收集已完成任务释放的资源供等待任务使用,在保证系统容错要求的同时,提高了任务吞吐量和系统资源利用率,并通过模拟实验分析算法性能,研究了影响算法调度性能的若干因素。     

实时多任务系统的超时故障分析

以强实时多任务系统中的静态优先数调度算法为基础，结合系统中除任务运行时间外的其他时间开销如任务同步、中断处理等，定量分析实时系统中的各种时间参数对任务截止时间的影响，提出了计算任务是否发生超时的方法，并将任务超时作为一种时间故障，得出系统发生超时故障的概率，为评价实时特性提供了一种量化手段     

基于异构分布式控制系统的容错调度算法

现有的分布式实时系统的容错调度算法要求系统中所有任务的周期相同且等于其时限,而实际中任务的周期常常是互不相同的。而同构分布式系统要求系统中的所有处理机完全相同,且没有考虑各任务的优先级别。根据控制系统中任务的特点,基于基/副版本技术,结合任务分配算法与处理器的调度算法,提出了基于异构的分布式控制系统的容错调度算法,按照任务的优先级别对任务进行排序,大大提高了算法的效率。     

一种非周期任务的超时故障模型

实时软件故障与一般软件故障相比，具有一般软件所不具有的故障特征，即超时故障。实时任务分为周期任务和非周期任务，由于两类不同任务的超时特性不同，因而分析方法也不同。文中基于随机过程中事件的平均到达率并用Ｒａｔｅ－Ｍｏｎｏｔｏｎｉｃ调度算法，分析了非周期任务的超时特性并建立相应的超时故障模型。