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一种支持QoS的连续媒体cpu调度方法

计算机研究与发展 2000年第2期37卷 233-237页

作者：张怡张拥军彭宇行陈福接国防科技大学计算机学院P&DP国家重点实验室长沙410073

由于连续媒体流具有突发性的特点，保证连续媒体应用的服务质量（ＱｏＳ）往往使得资源利用率非常低．为解决此问题，文中针对连续媒体的特性提出了一种新的任务模型——周期推延任务模型、及基于此模型的连续媒体ＣＰＵ调度方法。

关键词：连续媒体 cpu调度 QoS 多媒体

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cpu调度可视化研究

CPU调度可视化研究

作者：王苗苗山东大学

学位级别：硕士

Linux操作系统以其自由精神和源代码的公开性而为人们称赞。在短短的十几年时间里,它已具备了强大的生命力。稳定性、灵活性、多任务、多用户的交互能力、良好的用户界面、独立的设备性、丰富的网络功能及良好的可移植性铸就Linux在当... 详细信息

Linux操作系统以其自由精神和源代码的公开性而为人们称赞。在短短的十几年时间里,它已具备了强大的生命力。稳定性、灵活性、多任务、多用户的交互能力、良好的用户界面、独立的设备性、丰富的网络功能及良好的可移植性铸就Linux在当今操作系统领域的地位。进程管理处于操作系统的核心位置,以其复杂抽象性加大了学习研究的难度。进程调度的复杂性很强,加大了学生的理解难度。在操作系统教学过程中,学生要面对的正是这诸多的复杂的问题,纯理论的讲解既枯燥又繁琐,要入门是不容易的。那么,如何解决这-抽象性问题,在学生面前展现一幅幅生动的进程运行画面,让学生清晰地了解这一过程就变的很有意义。针对复杂而又抽象的理论讲解,如果能将可视化技术引入到操作系统的教学当中,就将起到事半功倍的效果。而如今的可视化技术已经取得了令人瞩目的成就。它利用图形图像的相关理论技术,将复杂的数据信息、转化为人们易于理解的图形图像,极大地提高了人们的认知能力,变复杂为生动简单。可视化技术的应用领域也是非常广泛的,包括医学影像、地理信息系统、教育等。在教学网络多媒体方面的应用更多,如flash动画的制作。正是通过这种点、线、面的接合,通过动画的形式来展现一个个复杂的过程。将可视化技术引入操作系统教学系统中,必将降低讲解难度,提高学生接受程度。针对操作系统的核心—进程,通过可视化的方法来展现操作系统的重点与难点----进程调度过程,就是本文的研究重点。本文以Linux系统下,进程调度过程的数据作为数据源,在windows系统下对这些数据进行处理及可视化操作等,通过动画的形式,以滞后的方式再现Linux操作系统进程调度过程,做到形象生动易于理解。主要研究内容包括： 1、从Linux操作系统内核源码出发,理解进程调度相关过程,明确与进程调度相关的数据的意义。 2、深入学习Ftrace工具,主要研究schedwitch和irqsoff跟踪器的源码。对跟踪器源码进行修改,重新编译进内核。最终提取完整的、针对linux系统的进程运行数据,做到涵盖所有进程状态。 3、对于从Linux系统进程运行中所获取的数据,在windows系统下进行预处理,去除冗余和非必要的信息。保留原数据的的真实性,对时间进行滞后处理。对预处理过的数据进行严格的格式定义,确保指令的一致性与可操作性。 4、对处理好的数据进行可视化操作,包括cpu、队列、时间片、计时器、中断等的图形图像设计,同时还要考虑到动画的设计,包括进程的运动情况、动画的连续性、图形位置的改变等。最终以形象生动的动画来展现进程调度这一复杂过程。本文通过在操作系统教学过程中引入可视化的方法,极大地降低了教学难度,将进程调度这一复杂过程简化,数据真实可靠,易于理解。能够提高学生对这一理论的进一步理解,具有进一步研究开发的意义。

关键词： Linux操作系统 cpu调度可视化

同方学位论文库评论

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浅谈《操作系统》课程中cpu调度课程设计

科技视界 2017年第23期 69-70页

作者：王会歌安徽科技学院网络与信息安全系安徽凤阳233100

cpu调度在操作系统中占据着非常重要的位置,是多道程序系统实现的核心技术,是进程状态转换可实现的先决条件。但是目前cpu调度问题的课程设计还存在诸多问题,例如课程内容过于理论,远远偏离了实际应用。本文我们利用理论结合实际浅谈本... 详细信息

cpu调度在操作系统中占据着非常重要的位置,是多道程序系统实现的核心技术,是进程状态转换可实现的先决条件。但是目前cpu调度问题的课程设计还存在诸多问题,例如课程内容过于理论,远远偏离了实际应用。本文我们利用理论结合实际浅谈本科生《操作系统》课程中cpu调度课程设计的教学环节。

关键词：操作系统 cpu调度进程

Linux环境下路由器中的网络带宽管理(英文)

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软件学报 2005年第3期16卷 462-471页

作者：张焕强吴志美中国科学院软件研究所多媒体通信和网络工程研究中心北京100080

Linux 是目前广泛用于路由设备中的操作系统,而流量管理是这种网络操作系统的一个重要功能.研究了 Linux 系统的流量管理机制,发现当前 Linux 系统所采用的在网络接口的出口实现的基于网络包调度的流量管理机制缺乏对于网络带宽在系统... 详细信息

Linux 是目前广泛用于路由设备中的操作系统,而流量管理是这种网络操作系统的一个重要功能.研究了 Linux 系统的流量管理机制,发现当前 Linux 系统所采用的在网络接口的出口实现的基于网络包调度的流量管理机制缺乏对于网络带宽在系统范围的全局性的管理,也缺乏对于输入流的网络处理的有效管理和调度,从而造成不必要的 cpu 资源的浪费.为解决这一问题,提出了一种新颖的网络带宽管理机制,它通过调度网络协议处理所占用的 cpu 时间来实现带宽管理.这种新的机制将网络带宽的管理和调度从网络接口的出口点转移到处理接收到的网络包的系统软件中断处理程序中,从而克服了原来的流量管理机制的缺点.通过系统实现和对比实验,发现该机制本身给系统带来的负载小于 Linux 原来的流量管理机制,同时可以提供更好的流量隔离,并且能够有效地节省用于网络处理的 cpu 资源.

关键词：流量控制带宽管理包调度 cpu调度

面向网络性能优化的虚拟计算资源调度机制研究

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通信学报 2016年第8期37卷 105-118页

作者：王煜炜刘敏房秉毅秦晨翀闫小龙中国科学院计算技术研究所北京100190 中国科学院大学北京100049 中国联合网络通信集团有限公司北京100032

针对基于Xen的v cpu调度机制对虚拟机网络性能的影响进行了深入研究和分析。提出一种高效、准确、轻量级的网络排队敏感类型虚拟机(NSVM)识别方法,可根据当前虚拟机I/O传输特征将容易受到影响的虚拟机进行准确识别和区分。进而设计一种... 详细信息

针对基于Xen的v cpu调度机制对虚拟机网络性能的影响进行了深入研究和分析。提出一种高效、准确、轻量级的网络排队敏感类型虚拟机(NSVM)识别方法,可根据当前虚拟机I/O传输特征将容易受到影响的虚拟机进行准确识别和区分。进而设计一种新型虚拟计算资源调度和分配机制Diff-Scheduler,将不同类型虚拟机的v cpu实施分池隔离调度,同时提高NSVM类型虚拟机v cpu的调度频率。原型系统实验结果表明,相比Xen默认的调度机制,Diff-Scheduler能够大幅提高虚拟机网络性能,同时保证计算资源分配的公平性。

关键词：云计算虚拟化 v cpu调度网络排队敏感型虚拟计算资源分配

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实时事务调度及静态可调度性分析

计算机科学 2005年第10期32卷 110-113页

作者：许贵平刘云生华中科技大学计算机科学与技术学院武汉430074

在类似闭环控制的硬实时数据库应用环境,实时事务具有一定的静态可预报性,其中实时事务的可调度性分析是维护实时数据库时间正确性的基础。通过利用抢占阈值,提出了一种新的实时事务处理模型,它集成了cpu调度和数据调度,实现离线并发控... 详细信息

在类似闭环控制的硬实时数据库应用环境,实时事务具有一定的静态可预报性,其中实时事务的可调度性分析是维护实时数据库时间正确性的基础。通过利用抢占阈值,提出了一种新的实时事务处理模型,它集成了cpu调度和数据调度,实现离线并发控制,具有单阻塞的特征与好的静态可预测性,并有利于降低事务系统的负载和改善可调度性。进一步由此建立了实时事务的静态可调度性分析模型以及求最优可行调度的整数规划模型,该模型有利于达到实时事务调度的整体优化。

关键词：实时数据库实时事务调度可调度性分析实时事务调度可调度性分析整数规划模型实时数据库实时事务处理 cpu调度应用环境闭环控制可预报性

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支持QoS的操作系统框架的研究

计算机工程与应用 2002年第7期38卷 110-112,176页

作者：石柯华中科技大学计算机科学与技术学院武汉430074

视频会议、VOD、数字图书馆等实时多媒体应用要求计算机系统的资源管理者-操作系统必须支持QoS。该文提出了一种支持QoS的操作系统框架,该框架包括了资源的静态管理和动态管理策略,支持QoS需求到资源需求的转换、映射,支持允许控制、资... 详细信息

视频会议、VOD、数字图书馆等实时多媒体应用要求计算机系统的资源管理者-操作系统必须支持QoS。该文提出了一种支持QoS的操作系统框架,该框架包括了资源的静态管理和动态管理策略,支持QoS需求到资源需求的转换、映射,支持允许控制、资源预留、动态调度与维护机制。文章对支持QoS所需的几个关键子系统进行了深入的研究,包括满足QoS需求的cpu调度算法、存储管理策略、磁盘I/O调度方法和网络接口的控制。

关键词： QoS 操作系统 cpu调度磁盘I/O 服务质量计算机网络

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基于混合关键系统的容器调度架构设计

计算机科学 2023年第S1期50卷 901-905页

作者：邓广宏张棋恒武汉数字工程研究所武汉430205

针对实时容器和非实时容器混合的关键任务系统中的容器调度的实时性保障问题以及cpu资源的分配问题,提出了一种实时/非实时容器混合关键系统的容器调度架构,基于分层调度模型调度容器控制组的实时运行队列,并限制了非实时容器分配的系... 详细信息

针对实时容器和非实时容器混合的关键任务系统中的容器调度的实时性保障问题以及cpu资源的分配问题,提出了一种实时/非实时容器混合关键系统的容器调度架构,基于分层调度模型调度容器控制组的实时运行队列,并限制了非实时容器分配的系统资源,来确保每个实时容器的实时性;同时增加负载监控和均衡策略,在保证实时性的条件下对非实时容器占用的cpu资源进行合理分配。实验结果表明,该方法解决了实时容器和非实时容器混用情况下调度机制对实时容器造成的实时性降低问题。

关键词：混合关键系统实时容器 cpu调度 Docker Linux

移动边缘平台下面向数据密集型应用的节点间与节点内调度策略研究

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移动边缘平台下面向数据密集型应用的节点间与节点内调度策略研究

作者：乐柯磊杭州电子科技大学

学位级别：硕士

近年来,随着5G移动网络、物联网、人工智能等技术的高速发展,数据呈现爆炸式地增长,催生出了越来越多的数据密集型应用,如视频流分析、增强现实等。大量的数据密集型应用具有计算需求大且实时性要求高的特点,对现有的云计算模式带来了... 详细信息

近年来,随着5G移动网络、物联网、人工智能等技术的高速发展,数据呈现爆炸式地增长,催生出了越来越多的数据密集型应用,如视频流分析、增强现实等。大量的数据密集型应用具有计算需求大且实时性要求高的特点,对现有的云计算模式带来了新的挑战。然而通过将数据密集型应用部署到移动边缘计算环境下,可以降低数据密集型应用处理用户任务的响应时间,以满足任务低延时的需求。但是用户日益提高的服务质量要求与有限的边缘服务器资源给移动边缘平台提出了两个严峻的挑战:1)对于边缘集群,如何制定合适的服务部署与节点间的任务调度策略来为用户提供更高的服务质量;2)对于计算资源受限的边缘节点,如何通过高效的cpu调度以提升数据密集型应用的性能表现。本文围绕着移动边缘平台节点间的任务调度以及边缘节点内的cpu调度两个层面展开研究,主要贡献总结如下:（1）为了提高时延敏感型任务的服务质量,本文面向边缘集群提出了一种基于服务部署更新的任务调度策略（Service Deployment Update based Task Scheduling,DUTS）。首先对研究问题中的边缘平台进行建模,并在任务的时延约束下建立了面向服务质量的优化模型;然后针对所建立的优化模型,使用局部搜索算法调整服务部署方案;最后结合任务响应时间预估模型设计了基于节点优先级的任务调度算法。在对DUTS的性能评估实验中,相比于TKFMS、RDMM和UDTA三种算法,DUTS能够分别提高38.7%、19.0%和15.1%的用户满意度,并且分别降低了27.2%、14.9%和13.0%的任务平均响应时间。（2）为了提升数据密集型应用的性能表现,本文面向计算资源受限的边缘节点设计了兼顾数据到达速率与处理成本的cpu调度策略（Combined data Rate and Cost cpu Scheduling,CRCS）。首先以数据到达速率与数据处理成本作为数据密集型应用的典型特征进行信息收集;然后在此基础上设计了进程的权重并进行cpu资源分配;最后基于分布式加权轮转策略设计了进程调度算法。通过在边缘节点上进行的实验表明,相比于CFS调度算法,CRCS能够使数据密集型任务的运行时间降低35.0%,并且提升了58.7%的系统数据吞吐量。

关键词：数据密集型应用移动边缘计算服务部署任务调度 cpu调度