多线程的软件实现

由于多线程能够更好地开发并行性和提高系统性能,在体系结构,操作系统、运行库、程序设计语言各级增加对多线程的支持成为一种趋势。本文从软件的角度分析说明多线程及其在实现上的差异。     

Linux下多线程Socket通讯的研究与应用

Linux操作系统具有良好的稳定性和出色的网络性能,因此被广泛应用于网络服务领域。而在Linux下开发高性能的网络通讯程序,是充分发挥Linux网络特性的一个关键因素。文章通过对Socket通讯模型的分析和比较,阐述了在大规模分布式系统中采用多线程Socket通讯技术的必要性。并且以HT-7数据采集和控制系统中的炮号服务器为例,详细说明了如何在Linux下利用多线程Socket通讯技术进行网络通讯程序的开发。     

智能轨道交通系统中的检票机设计

首先,介绍了智能轨道交通系统的理念,根据检票机在该系统的地位和作用,提出了智能化服务的业务需求;接着,分析了现有检票机存在的问题,提出了检票机的智能化提升设想,并以嵌入式Linux操作系统为例实现了应用层智能程序软件的主要模块.提出的4层软件架构有助于提高软件的兼容性和可移植性,多进程多线程方式提高了应用软件的自恢复性和智能化,SQLite数据库方式储存数据有利于扩展运营中对数据查询的新需求.     

网络计算机中嵌入式Linux体系结构的研究

按照层次化的方法，提出了一种新的基于网络计算机的嵌入式Linux体系结构。通过体系结构的划分使得操作系统各部分的功能更加单一，简化了系统中嵌入式应用软件的开发难度。在此基础之上，借助Linux下开源软件，实现了整个嵌入式Linux操作系统。对装有该嵌入式Linux的网络计算机进行了测试，测试结果表明其整体性能较高、网络协同计算能力较强，其性价比优于国内同类产品。     

Linux文件服务器单线程和多线程架构的性能研究

主要研究在Linux操作系统下,一个文件服务器分别采用单线程的架构和多线程的架构,在不同类型的10负载情况下的性能。以NFS服务器为参考进行性能的测试,并对测试结果进行探讨,深入研究了Linux内核的预取机制和磁盘10调度机制对磁盘10性能的影响,分析单线程的架构方式和多线程的架构方式在各种情况下产生性能差异的原因,最后总结出单线程和多线程的架构方式分别适用的场景。     

军用操作系统及其应用软件发展初探

本文围绕军用操作系统、军用软件的发展问题，分析了我国军用操作系统及其应用软件的发展现状和需求；阐述了Linux成为我国军用操作系统以及军用软件发展基础的可行性；提出为了打赢未来的信息战，我们应该以Linux为基础，加紧研制我军自主的计算机操作系统及其应用软件的观点。     

基于国产操作系统独立GUI应用研究

国产Linux操作系统运行第三方GUI应用软件需要解决软件依赖库问题,官方提供的依赖软件无法满足依赖库环境配置,导致大量第三方GUI应用软件无法在国产操作系统中安装使用.现提出一种利用容器技术把第三方GUI应用软件及其运行环境打包成独立应用软件的方案,使第三方GUI应用软件能够在国产操作系统上运行.以开源的分布式渲染系统Equalizer为目标对象,使用docker容器技术将其编译环境和运行环境所需的依赖库打包成镜像,docker镜像在国产操作系统NeoKylin上创建容器时配置容器与主机共享Linux系统中的X11服务,容器中Equalizer解析操作系统中X11文件,在主机屏幕展示图形界面.本文利用现有的docker技术制作独立镜像,并配置容器与主机系统共享Linux系统图形界面服务和显卡驱动程序,最终实现Equalizer程序在国产操作系统环境中正常使用.实验结果表明,该方案是可行的,并可以推广到其他GUI应用软件.     

龙芯2号处理器的同时多线程设计

提出了适合龙芯2号处理器的同时多线程处理器模型,并介绍了具体的微体系结构设计以及相应的Linux操作系统的实现方案.通过在设计的龙芯2号同时多线程处理器上启动Linux操作系统,并运行应用程序,例如SPEC CPU2000,进行性能评测.结果表明,龙芯2号同时多线程处理器通过挖掘线程级并行性,将龙芯2号处理器的性能提高了31.1%.     

移植Linux内核至DSP平台方案研究

DSP操作系统是实现复杂DSP应用的关键技术.Linux 是一种免费的操作系统,很适合嵌入式应用.文章针对DSP应用的特点,分析了如何将Linux内核加以裁减、改造,使其适合DSP应用,形成通用的DSP操作系统.移植后的Linux内核,大小可以控制在200kB以下,减小了DSP平台上应用软件的开发难度,大大降低了DSP系统的开发成本.     

嵌入式膜片钳系统的软件设计

本文提出了一种基于ARM9处理器和Linux操作系统的嵌入式膜片钳解决方案。文章首先介绍了系统的整体结构．接着介绍了嵌入式Linux系统的软件构成，然后重点介绍了嵌入式膜片钳应用软件的设计和多线程方法的应用。最后给出系统的初步测试结果。     

Linux操作系统的功能,特性及其发展

本文比较详细地阐述了Ｌｉｎｕｘ操作系统的产生,发展,总结了它的特点,并在剖析它的结构的基础上对其余部分功能进行了评价,同时介绍了一些实际应用,最后预测基本未来的发展。     

Linux内核参数对Spark负载性能影响的研究

关于Spark性能的研究目前正在成为热点,但调优策略多位于应用层,而不是系统层。操作系统作为硬件之上的第一层软件,对硬件性能发挥起着根本作用。Linux内核提供了丰富的参数作为优化性能的接口,但实际中,这些参数的作用并没有得到充分发挥。人们更多是采用系统默认值,而不是根据具体环境进行调整。然而本文实验发现,系统默认值并不一定是最好的选择,有时甚至是最坏的。定义了"影响比"这一概念,并基于此概念提出了一种通过分析内核函数的执行情况来认识参数对Spark应用影响的方法。针对Spark内存计算的特点,从大页、NUMA这两个与使用内存紧密相关的方面分析了相关内核参数对几种典型Spark负载的性能影响,并由此得出一些结论。希望本文的分析和结论可以为Spark平台合理设置内核参数提供一些参考。     

Linux操作系统的实时化分析

随着实时操作系统的广泛应用和Linux的迅速发展，人们更加关注实时Linux的开发问题。文中，我们讨论了调度策略、内核的可重入性、中断处理以及内存管理机制等关键问题。这些问题与Linux扩展到实时操作系统密切相关。然后，我们详细分析了两个有代表性的实时Linux，即RT Linux和KURT Linux的主要实现。我们还介绍了它们自己的特性以及它们之间的基本差异。最后提出了未来的研究工作。     

Anomaly detection in performance regression testing by transaction profile estimation

As part of the process to test a new release of an application, the performance testing team need to confirm that the existing functionalities do not perform worse than those in the previous release, a problem known as performance regression anomaly. Most existing approaches to analyse performance regression testing data vary according to the applied workload, which usually leads to the need for an extra performance testing run. To ease such lengthy tasks, we propose a new workload‐independent, automated technique to detect anomalies in performance regression testing data using the concept known as transaction profile (TP). The TP is inferred from the performance regression testing data along with the queueing network model of the testing system. Based on a case study conducted against two web applications, one open source and one industrial, we have been able to automatically generate the ‘TP run report’ and verify that it can be used to uncover performance regression anomalies caused by software updates. In particular, the report helped us to isolate the real anomaly issues from those caused by workload changes with an average F1 measure of 85% for the open source application and 90% for the industrial application. Such results support our proposal to use the TP as a more efficient technique in identifying performance regression anomalies than the state of the art industry and research techniques. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

The application kernel approach—a novel approach for adding SMP support to uniprocessor operating systems

The current trend of using multiprocessor computers for server applications requires operating system adaptations to take advantage of more powerful hardware. However, modifying large bodies of software is very costly and time consuming, and the cost of porting an operating system to a multiprocessor might not be motivated by the potential performance benefits. In this paper we present a novel method, the application kernel approach, for adaption of an existing uniprocessor kernel to multiprocessor hardware. Our approach considers the existing uniprocessor kernel as a ‘black box’, to which no or very small changes are made. Instead, the original kernel runs operating system services unmodified on one processor whereas the other processors execute applications on top of a small custom kernel. We have implemented the application kernel for the Linux operating system, which illustrates that the approach can be realized with fairly small resources. We also present an evaluation of the performance and complexity of our approach, where we show that it is possible to achieve good performance while at the same time keeping the implementation complexity low. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于ARM-Linux的高清数字机顶盒软件系统设计与实现

介绍了一种在嵌入式Linux系统下数字高清晰度电视机顶盒系统软件的研究与开发.该软件配合机顶盒硬件平台构成一个整机系统,在完成整个软件系统构架的基础上探讨了其设计方法的合理性和可靠性等问题.该软件系统具有解调、解码外,还能向用户提供一系列选单式图形菜单界面的交互操作等功能.     

嵌入式Linux中基于Qt／Embedded的键盘接口设计

采用S3C2440处理器和嵌入式Linux操作系统,选择目前比较常用的Qt／Embedded作为图形界面的开发语言,设计了嵌入式系统中的键盘接口。在介绍硬件平台的基础上,给出了嵌入式Linux下键盘设备驱动程序的工作过程及实现方法,简单介绍了Qt／Embedded的架构和字符输入策略,详细设计了Qt键盘驱动插件和应用程序。实验表明,键盘驱动采用Qt的插件系统,具有更好的独立性和移植性。     

Linux操作系统网络软件时延的研究

Linux操作系统在高性能计算环境、机群系统、高性能安全网关等方面日益发挥着重要作用，因此，了解和掌握Ljnux操作系统的网络软件性能具有重要意义，利用Netslice——一种自动分析网络软件时延的工具，对Linux操作系统的网络软件时延进行深入和全面的测评与分析,实验发现，在发送同样大小的数据包时，网络软件的接收时延远远大于发送时延,进一步的研究指出，非对齐数据的拷贝和上下文切换是造成接收额外开销的主要原因。实验同时指出，Linux和FreeBSD操作系统的网络软件具有相同的性能。     

基于Linux的高校信息技术教学平台可行性研究

为促进Linux操作系统及开源软件的学习与应用,推动国内自主知识产权软件的发展,针对当前信息技术领域Windows教学平台应用过程中存在的问题,研究分析了能够适应当前高校信息技术跨平台教学、满足计算机等级考试要求的Linux教学平台可行性。提出了基于Linux操作系统构建信息技术教学平台,通过Wine实现主流应用软件跨平台、利用虚拟机实现支持Windows操作系统环境的解决方案,并对课程运用进行了创新,总结了应用过程中的建议及措施,验证了平台实施的可行性,形成平台建设的初步方案。