计算系统多级抗衰技术研究

为了对抗软件老化,提出一种细粒度的、事前的、主动的多级软件抗衰技术。通过分析系统资源的 占用和损耗情况,判定系统性能的衰退规律,并据此制定了基于时间的多级软件抗衰策略和基于检测的多级软 件抗衰策略,采用有限状态自动机对两种策略进行形式化描述,最后通过Web服务案例说明策略的制定过程, 给出仿真结果。实验表明,较之单一系统级软件抗衰,多级抗衰策略可以进一步缩短MTTR,提供更高的系统可 用性,同时将抗衰成本降到更低。     

面向对象系统自适应多级嵌套抗衰技术及模型

对面向对象计算系统执行自适应的细粒度软件抗衰策略,可以进一步增强软件抗衰技术的适用性 及灵活性,同时能更大程度地降低抗衰成本,提高软件的可靠性。针对面向对象软件系统中各级组件的性质 和特点,制定了将抗衰粒度细化到活动级的重启策略;同时根据各级组件间控制、调用及数据访问的关系,分 析了组件间的耦合度,给出了计算组件重启相关性和相关度的方法,判定了组件可达集,确定了各级组件重 启群,最终制定出自适应的多级嵌套的软件抗衰策略,并在此基础上构建了策略实施模型,为实现智能化面 向对象软件系统的细粒度软件抗衰提供了支持。     

基于负载模型的软件抗衰决策方法

该文提出了一种新的基于度量的抗衰决策方法,把系统的实时负载作为一个重要因素,建立了系统负载的半马尔可夫模型,基于负载模型分别给出了抗衰实施时间和抗衰粒度的决策方法。实验结果表明：与基于时间的抗衰实施时间决策方法比较,基于负载的抗衰决策方法具有更高的预测准确性;同时选择合适的抗衰粒度将有助于提高系统的可用性,降低抗衰成本。     

自恢复容错系统的建模与分析

容错系统不仅会产生硬件故障,由于连续长时间的运行,系统的性能也会逐渐下降或失效,即老化现象。综合考虑容错系统中的硬件故障和老化现象,提出了将传统的冗余技术和软件抗衰技术相结合的策略,并给出了该系统的非马尔可夫随机Petri网模型,随之对基于该模型的系统进行了定量分析。     

软件老化过程建模、预测及软件再生策略研究

研究基于Linux网络服务器的软件老化过程建模、预测及软件再生策略问题.通过引入动量项及模拟退火算法的人工神经网络(BP)改进算法,对软件老化过程进行建模和预测.克服了BP算法收敛速度慢,易陷入局部极小值的缺陷,并提出将基于阈值的软件再生策略用于软件老化现象的主动性容错,提高软件系统的可靠性和可用性.仿真结果表明,该策略既降低了软件失效率,又减少了系统由于软件恢复而暂停服务的时间.     

基于Rejuvenation的程序执行时间优化算法

Rejuvenation是为了防止软件老化而提出的一种主动性、预防性的软件容错策略．把定时Rejuvenation策略引入到执行时间有限的单任务程序中，分析了存在老化时，软件Rejuvenation对程序总执行时间所起的影响。仿真结果表明，定时的Rejuvenation策略能有效地避免软件老化带来的突发性失效，从而减少程序的执行时间。     

基于免疫Agent的网格性能抗衰

模拟生物免疫机理实现计算网格的性能抗衰是一个崭新的研究方向。分析和比较了免疫和抗衰之间的异同,构建了基于免疫Agent的系统抗衰逻辑模型,模拟生物免疫机理对计算网格的资源和性能进行监控和诊断,建立性能衰退的数学模型,并给出了抗衰策略决策方法。以一个分布式的音像资源事务处理系统为背景进行应用研究,给出了一个两阶段超指数分布的数学模型来评估性能,结果表明该方法是有效的。     

基于动态程序切片的软件水印方案

针对中间码中水印信息抗逆向工程差的问题，提出基于动态程序切片的软件水印方案，利用动态程序切片技术将系统分割为隐秘部分与公开部分，然后改变交互模块间数据依赖关系嵌入水印信息，记录执行历史中的数据依赖关系提取水印信息，恢复隐秘部分复杂性实验证明算法对逆向工程攻击是鲁棒的；系统分割前后的运行时间对比实验证明算法对系统效率的影响在合理范围内，隐秘部分放在安全主机中确保水印系统的安全性，该方案适用于对移动计算与分布式软件进行保护。     

基于嵌套树模型检测的研究

文章针对软件验证过程中的结构抽象表示问题,考虑到结构程序的顺序结构、调用返回关系,给出了嵌套树以及嵌套状态机的定义。在该数据结构及μ演算的基础上,定义了嵌套树的μ演算(NT-μ)。NT-μ的公式语法是基于概要的,在嵌套状态机上提出基于概要类的模型检测。嵌套状态机的结点是有限的,且嵌套状态机有限的概要类对应于嵌套树中的无限的概要,因此该方法能提高检测的效率。     

单片机中断多级嵌套的软件实现

针对MCS-51系列单片机只能由IP寄存器设定两级中断嵌套的问题,本文给出了利用软件对中断优先级进行扩展的方法,同时给出了多优先级软件扩展程序．该方法可用于需要多级中断嵌套的应用系统。     

重配置与周期再生相结合的软件再生模型

针对持续运行软件系统中的老化问题,提出一种重配置与周期再生相结合的软件再生方法.采用连续时间马尔可夫链对两阶段衰退软件系统的工作模式进行建模,给出系统可用性和单位时间平均成本的形式化定义与分析,并以可用性和成本作为评价标准计算相应的最佳再生周期,推导出了采用重配置的临界条件.仿真结果表明,随着重配置成功率的提高,系统的可用性增加,成本降低,当重配置成功率为1时,与纯周期再生方法相比,采用结合重配置的软件再生方法可使系统单位时间宕机成本降低48.9%.     

Application Server Aging Model and Multi.Level Rejuvenation Strategy Using Semi-Markov Process

0 IntroductionApplication server provides a runti me environment fordistributed applications through appropriately separatingpresentationlayer ,businesslogiclayer andenterpriseinforma-tionlayer .It effectively reduces the complexity of distributedapplication development andi mprovesthe reuse rate of distrib-uted business components . As large numbers of Web applica-tions and enterprise distributed applications are running ontheapplication server platform,the reliability of the applicationserve…     

论结构化范型到面向对象范型的转变

说明在计算机软件工程方法学研究和软件产业中正在实现由传统的结构化范型到面向对象范型的转变，分析这种转型的表现、内涵及意义，指出在学校教育和继续教育中应受到高度重视，采取相应对策。     

关于自动化软件工厂模型及其实用技术的探究

软件工厂的概念几乎是伴随着软件工程的概念于1968年左右被提出来的,可是由于当时各种软件生产技术的局限,软件工厂并没有得到很好的研究与应用.直到近几年,伴随着面向对象技术的发展与软件构件、软件复用技术的开发与利用,软件工厂的研究与应用才又有了新的活力和激情.针对自动化软件工厂的概念,提出了一个自动化软件工厂的简单模型,并初步探讨了在自动化软件工厂中的几种实用技术.     

基于Xen的软件再生方法研究与实现

实现服务器虚拟化的虚拟机系统在长期的运行过程中会出现性能衰退、服务质量下降等"老化"现象。为了避免虚拟机系统软件老化造成的不必要的损失,本文使用软件再生方法来解决这一老化问题,提出了一种改进的虚拟机再生框架,分析了三种对虚拟机监视器进行再生的方法。并在此基础上采用Cold-VM方法和Migrate-VM方法对虚拟机监视器进行了再生实验。实验结果表明,Cold-VM方法对当前系统服务的中断时间较长,而Migrate-VM方法可以有效的降低当前系统服务的中断时间,提高系统的可用性。     

基于时间序列分析的应用服务器性能衰退模型

针对JUFrame应用服务器老化情况，设计了多种类型的客户请求程序和服务器端程序，记录了各种参数共计5类36个．对影响应用服务器中间件性能的主要指标“内存利用率”，采用时间序列分析方法建模，经采样数据的统计分析得出了自相关函数明显拖尾、偏自相关函数明显截尾的结果．模型的仿真结果表明，预测值与原始数据拟合良好，且可作为系统再生的依据，它适用于预测实际的运行系统．与其他软件老化预测方法比较，所提模型更切合系统的实际运行状况，有利于提高系统的可用率．     

高速数字存储示波器的超前滞后电路设计

数字存储示波器的核心是时基电路，超前／滞后控制电路是时基电路的核心。其设计是数字存储示波器的关键。用可编程语言FPGA实现设计了用前置计数器和后置计数器控制触发点前后的采集样点数和数据的方案。     

主动实时数据库的嵌套事务处理

根据主动实时数据库所特有的时间要求给出了主动实时嵌套事务的结构模型和语义模型,对该模型下事务的ACID特性进行了扩充,并提出了基于内存数据拷贝版本的主动实时嵌套事务的实现策略。该策略提高了主动实时环境下复杂内部的的并发性,使复杂事务满足其截止期的可能性得到提高。