一种基于读写互斥的分布式互斥算法

分布式对象系统的容错采用对象冗余来实现,它要求冗余对象各副本具有状态一致性,状态一致性需要对象行为的确定性来保证。文章提出了一种基于读写互斥的分布式互斥算法,保证系统节点能互斥地访问临界资源,从而确保对象行为结果的确定性,尤其是在读频繁的系统中,能大大降低消息复杂度。     

基于构件动态演化的行为一致性验证方法

为了保证构件在动态演化中的行为一致性,避免不合法的构件演化,提出一种基于进程代数的构件模型,引入对外主动请求接口和内部连接,形式化描述构件及其对外交互协议,给出相关定理和验证算法。实例证明,该构件模型可以验证动态演化中的接口兼容性、外部交互行为一致性,以及运行时行为完整性。     

一种动态调整串行化顺序的实时并发控制协议

实时并发控制协议用来控制并发事务间的相互作用,已满足实时数据库的一致性.本文提出一种四阶段实时并发控制协议HTRCC-DASO,协议在读或等待阶段基于事务优先级动态调整串行化顺序,通过阻塞或及早重启低优先级事务,使高优先级事务率先提交并降低事务重启开销.在验证阶段检查事务读写集合的外部一致性和相互一致性并调整活动事务的时间戳间隔,确保满足事务时态一致性和调度冲突可串行化.通过引入相似性概念,提出了HTRCC-DASO的改进版本:SHTRCC-DASO,性能测试结果显示,SHTRCC-DASO协议能保证良好的实时性能.     

基于Multi-Agent的动态配置软件体系结构研究

本文介绍了一种基于多代理的动态配置软件体系结构。对于采用基于构件的软件开发方法开发的软件系统,利用这种动态配置中间件能够根据配置请求在系统运行期间调整构件连接关系和完成构件升级,实现系统的动态配置,并且保证系统始终处于正常工作状态。在动态配置框架中,作为软件组成元素的每个构件被封装成具有智能性和机动性的Agent,能够自主地进行构件升级和结构调整。     

基于进程代数的构件动态演化行为一致性研究*

为了保证构件在动态演化时的行为一致性,提出了一种基于进程代数的构件模型,形式化描述了构件及其对外交互协议,引入了对外主动请求接口和内部连接,并给出了行为一致性验证的规则和相关定理;然后给出了验证算法;最后,通过一个构件化系统的实例来说明所提出方法的可行性。     

基于WS-BPEL过程的Web服务依赖关系分析

构件和服务等软件实体的动态更新是支撑软件系统在线演化的关键技术,该技术可以在不中断系统运行的前提下对软件系统的结构或行为进行调整。然而,为保证更新前后系统行为的一致性,只有当软件实体处于安全状态时方可进行更新。以基于WS-BPEL(Web Service Business Process Execution Language)的软件系统为例,通过分析WS-BPEL过程与其成员服务间的依赖关系,提出了一种可预判成员服务是否动态更新的算法。实验结果表明,依赖分析算法可以有效预判成员服务可动态更新的时机,从而在不影响系统行为一致性的前提下有效减少动态更新所引起的服务中断。     

构件系统建模及其动态演化一致性验证方法

基于构件的软件开发已成为软件开发的主流方法,但针对构件系统动态演化后的一致性保持问题,目前尚缺乏统一的标准,为此提出一种验证构件系统动态演化一致性的方法。首先,应用进程代数构造构件模型,并在此基础上得到粗粒度的构件系统模型;然后,根据构件系统模型及其状态的变化,提出构件系统外部行为提取算法,并基于弱互模拟理论定义构件系统动态演化一致性的验证准则;最后,提取演化前后构件系统的行为,并将其转换成便于Pi演算自动工具MWB(Mobility Workbench)识别的格式,以进行行为一致性验证。案例研究表明,该方法是可行且有效的。     

一种基于预测的负载平衡策略

分布式和并行系统的负载平衡是影响系统性能的一个重要因素，本文提出了一个基于预测的动态负载平衡算法，本算法以本地负载信息为基础预测该结点达到空闲状态的时间，并且在该结点到达空闲状态之前发出任务请求，从而保证系统中各结点都处于忙碌状态，提高系统资源的利用率，提高系统性能。     

ConUp:一个支持构件动态更新的SCA中间件系统

中间件已经成为网络环境下构建复杂应用系统的核心基础支撑软件。Internet的发展促使应用环境从封闭、静态转变为开放、动态,这就要求中间件上的应用具有动态更新的能力。业界广泛应用的中间件多支持构件的热部署,但不能自动保证系统的一致性。ConUp是一个基于Tuscany的SCA中间件系统,它通过对构件间动态依赖的管理来保证构件动态更新后系统的一致性。本原型演示将展示ConUp的中间件上的构件进行动态更新的过程,它对多种动态更新算法、策略的支持,及其在动态更新安全性、及时性和低干扰性方面的优势。     

支持构件迁移的分布式系统容错算法

随着分布式应用技术的发展,构件的静态性限制了分布式系统在运行期间适应其可用资源变化的要求.为了动态适应系统可用资源,提高系统性能,支持构件可迁移的分布式应用研究受到广泛关注.针对提高构件可迁移分布式应用的可靠性,提出一种分布式系统容错算法.在准同步检查点算法的基础上,通过引入shadow-chain和通讯录机制,实现了构件间通信的可靠性和构件重定位的透明性,从而使得系统能够在较低代价下设置检查点,并能将出错后的系统回卷到一致性状态.     

基于CORBA的自适应系统实现

针对自适应系统在运行过程中的状态一致性问题,基于公共对象请求代理体系结构(CORBA)规范,提出一种总线消息型的自适应系统实现方法。该方法以构件组装模型为核心,利用总线对运行时的构件进行状态侦测及重配置操作,使用事务处理机制解决CORBA系统的状态一致性问题,使系统可在运行时修改自身行为。在Java/C++复合构件组装工具上的实现结果验证该方法的正确性,并表明其具备较好的稳定性和自适应能力。     

一种实时系统软件体系结构风格:NewRob

该文分析了现有的软件体系结构风格描述语言的特点,并结合嵌入式实时系统的领域特征,提出了一个面向嵌入式实时系统的软件体系结构风格:NewRob。NewRob所生成的一个基本说明书,由一个同步控制任务组成,它负责将系统作为包含各类异步组件的集合,进行动态重构。控制任务通过对各组成元件逐级细化、分解,得到进化后的低级控制任务,每个低级任务也都管理一个新的组件集合。采用时序逻辑描述和验证不同抽象级别的软件体系结构的一致性。     

自适应组件副本选择模型及算法

提出了一个基于域的自适应副本选择模型DARSM(domain based adaptive replica selection model).该模型将组件副本划分为强一致性域和弱一致性域,域间通过一致性窗口机制进行状态同步.基于DARSM模型,给出了一种基于分区加权的自适应副本选择算法PWARS(partition-weighted based adaptive replica selection,).该算法利用动态性能度量信息来选择满足时间约束和一致性约束的组件副本集合.为了适应请求一致性约束的动态变化,还提出了一致性窗口自适应重配算法CWAR(consistency window adaptive reconfiguration).通过引入的一个一致性约束的可能性模型,该算法动态地对一致性窗口进行重配,从而实现了副本一致性的自适应控制.通过在OnceAS应用服务器集群中的原型实验及性能评价,表明该方法能够明显地提高副本选择的性能.     

Adaptive control of harmonic drive with parameter varying friction using structurally dynamic wavelet network

In this paper, an adaptive controller with structurally dynamic wavelet network is developed for a harmonic drive subject to parameter varying friction. The control architecture integrates a proportional controller, a feedback adaptive component and sliding component to adaptively compensate for the friction to achieve accurate position tracking. Global asymptotic stability of the algorithm is proved by using Lyapunov function. In parallel to the adaptive controller, a fuzzy reconfiguration scheme is devised to change the structure of the network along with weights updating to improve the system tracking performance and robustness. Experimental tests on a harmonic drive manipulator verify the effectiveness of the proposed control method.     

基于自适应线性自抗扰控制的飞机防滑刹车系统重构控制

飞机防滑刹车系统是确保飞机安全起飞、着陆和滑跑的重要航空机电系统. 除了其动力学中的强非线 性、强耦合以及参数时变外, 潜在的执行器等组件故障也会严重降低防滑刹车系统的安全性与可靠性. 为满足故障 及扰动状态下系统的性能需求, 本文提出了一种基于自适应线性自抗扰控制的飞机防滑刹车系统重构控制方法. 根据飞机防滑刹车系统的组成结构及工作原理对其进行数学建模, 并对执行器注入故障因子. 设计了自适应线性 自抗扰重构控制器, 同时分析了整个闭环系统的稳定性. 该控制器将组件故障、外部干扰以及测量噪声等视为总扰 动, 根据状态误差反馈和系统输出信息, 利用BP神经网络在线优化更新扩张状态观测器和状态误差反馈律参数, 从 而更精确地观测与补偿总扰动带来的不利影响. 最后, 在不同跑道环境下的仿真结果验证了所提出重构控制器的适 应性和鲁棒性.     

Automatic Reconfiguration of Petri Net Controllers for Reconfigurable Manufacturing Systems With an Improved Net Rewriting System-Based Approach

The advent of reconfigurable manufacturing systems (RMSs) has given rise to a challenging problem, i.e., how to reconfigure rapidly and validly a RMS supervisory controller in response to frequent changes in the manufacturing system configuration driven by fluctuating market. This paper presents an improved net rewriting system (INRS)-based method for automatic reconfiguration of Petri net (PN) supervisory controllers for RMS. We begin with presenting the INRS which overcomes the limitations of the net rewriting system and can dynamically change the structure of a PN without damaging its important behavioral properties. Based on INRS, a method for design reconfigurable PN controllers of RMS is introduced. Subsequently, we presented an INRS-based method for rapidly automatic reconfiguration of this class of PN controllers. In the reconfiguration method, changes in a RMS configuration can be formalized and act on an existing controller to make it reconfigure rapidly into a new one. Noticeably, no matter the design or reconfiguration, the expected behavioral properties of the resultant PN controllers are guaranteed. Thus, efforts for verification of the results can be avoided naturally. We also illustrate the reconfiguration of a PN controller for a reconfigurable manufacturing cell.     

可重构密码处理结构中重构机制及对性能的影响

重构机制对可重构密码处理系统的性能有着重要的影响,该文从全局、局部、静态、动态几方面提出了流水化可重构密码处理结构中重构机制的分类,给出了各种机制的吞吐率和延迟公式,并分析了几种机制的性能和实现代价,最后给出了在采用局部动态重构机制的可重构密码处理结构中密码处理的性能。     

电力监测软件系统核心构件设计与实现

根据电力行业需求的特点,针对电力监测软件开发中便捷性不强及软件复用度不高的问题,提出一种基于构件的曲线显示解决方案.该构件为开发人员提供了良好的编程接口,能实现对曲线显示程序的动态调整、重构与生成,可在各种电力监测应用系统中复用.     

浅析网络重构方法提高配电系统可靠性

本文提出一种通过网络优化重构来提高配电系统可靠性的概念,建立了以可靠性指标最优为目标函数的数学模型。根据配电网络的特点,首次将Tabu搜索方法应用于网络重构的寻优。结果表明,Tabu搜索方法非常适合于求解配网重构问题,配网重构也能有效提高系统可靠性。     

Structural reconfiguration of systems under behavioral adaptation

A major asset of modern systems is to dynamically reconfigure themselves to cope with failures or component updates. Nevertheless, designing such systems with off-the-shelf components is hardly feasible: components are black-boxes that can only interact with others on compatible interfaces. Part of the problem is solved through Software Adaptation techniques, which compensate mismatches between interfaces. Our approach aims at using results of Software Adaptation in order to also provide reconfiguration capabilities to black-box components.This paper first formalizes a framework that unifies behavioral adaptation and structural reconfiguration of components. This formalization is used for statically detecting whether it is possible to reconfigure a system. In a second part, we present five notions of reconfiguration: history-aware reconfiguration, future-aware reconfiguration, property-compliant reconfiguration, one-way reconfigurability, and full reconfigurability. For each of these notions, its relevant properties are presented, and they are illustrated on simple yet realistic examples.