Linux超线程技术的研究

Intel公司的超线程技术(Hyper-ThreadingTechnology)是一项新的微处理器体系结构技术,它在传统指令级并行的基础上提供了线程级并行。对操作系统来说一个具有超线程技术的Intel微处理器看起来像两个逻辑处理器。该文通过分析超线程技术的特点,重点研究Linux如何有效支持Intel的超线程处理器。     

Linux进程调度算法分析

在Linux系统中,进程作为实体自始至终运行在系统之中,进程使用系统的资源,而进程的调度更是影响系统的性能:进程响应时间尽可能快,后台进程的吞吐量尽可能高,进程"饿死"现象尽可能避免,低优先级和高优先级进程需要尽可能调和.本文从Linux 2.4.0内核角度分析影响进程调度的各个因素和调度处理流程,以及在SMP(Symmetric Multi Processing)的进程调度处理.     

温度感知的Linux多核调度算法研究

多核处理器温度升高会影响芯片的稳定性和性能的发挥,硬件层面的DTM(Dynamic Thermal Management)方法以牺牲处理器性能为代价来降低功耗,提出了在一种软件层面的温度感知调度算法,它可以在线实时获取处理器性能计数器的值并计算各个执行核温度,根据各执行核的温度状况在各个核上合理分配进程,给出了温度感知的启发式方法。基于ATMI温度仿真器的仿真表明,温度感知调度算法较无温度感知的算法可以创建更均匀的功率密度图,且带MST启发式方法的温度感知调度算法能明显减少进程的迁移次数。     

Linux实时调度算法研究

随着Linux的普及,Linux的实时性越来越受重视,但目前对该领域内研究进行综述的工作较少,并且已有的综述性工作主要从算法的自身结构对实时调度算法进行划分,而非从使用者的角度,根据解决的问题模式去划分,从而不易于指导工业级的应用实践。为此,文中从Linux实时调度算法所针对的问题模式出发,对实时算法进行分类。分类基于由内到外,从通用问题场景到具体应用问题场景的原则,最终形成了层次良好的分类结构。该分类的优点在于：除了更易于指导工业级的应用实践,也更加准确地描述了实时调度算法的本质特征。     

走近“超线程”

还是在一年前,英特尔公司的奔腾4处理器主频极限就突破2GHz门槛。11月14日,英特尔公司又将个人电脑的运算速度刷新到3GHz的新高。主频为3.06GHz的最新CPU在全球同步亮相。这款CPU值得令人关注的不仅仅是高达3.06GHz的频率,而是那被成为开启处理器新时代的“超线程技术”。那么这“超线程技术”又是什么东东呢?下面就由笔者带大家走近“超线程技术”。     

认识超线程技术

我们经常在电视广告和平面媒体上看到Intel Pentium 4处理器的广告和介绍，并且经常看到这样一个名词——“超线程技术”。什么是超线程技术呢?     

超线程技术与桌面应用—体验Intel Pentium4超线程系统

和广大IT人士一样,从2001年秋季在IDF上初次见到Intel正式讲述其超线程技术(Hyper-Threading Technology,HTT)开始,我们就对这项旨在充分挖掘处理器潜能的技术产生了浓厚的兴趣。直到2002年2月,Intel拿出其首款集成了超线程技术的Xeon处理器,我们一直在关注着这项技术的发展。无可否认,在工作站/服务器领域,超级程技术确实表现出了其优势所在,特别是在数据库、动态Web服务等方面,它更是可以提供30％～50％的性能提升。然而对于桌面应用领域,它的表现又将如何?毕竟传统桌面应用环境很少会对多任务     

Deadline scheduling in the Linux kernel

During the last decade, there has been a considerable interest in using Linux in real‐time systems, especially for industrial control. The simple and elegant design of Linux guarantees reliability and very good performance, while its open‐source license allows to modify and change the source code according to the user needs. However, Linux has been designed to be a general‐purpose operating system. Therefore, it presents some issues like unpredictable latencies and limited support for real‐time scheduling. In this paper, we present our experience in the design and implementation of the real‐time scheduler that has been recently included in the Linux kernel. The scheduler is based on the Resource Reservation paradigm, which allows to enforce temporal isolation between the running tasks. We describe the genesis of the project, the challenges we have encountered, the implementation details and the API offered to the programmers. Then, we show the experimental results measured on a real hardware. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

Linux新型内核防火墙研究和应用

在Linux新型防火墙netfiliter框架原理及工作机制基础上,研究了该防火墙的应用设计,提出了用netfiher/iptables构建门户服务器防火墙的实现方法,实验测试证明,该防火墙能有效地阻止恶意攻击,提高了门户服务器的安全性.     

基于RTAI改进的Linux实时调度算法

针对Linux实时内核RTAI的RMS调度算法CPU利用率不高的不足,结合CFS算法能公平对待所有任务的优点,实现一种新的调度算法EIC-CFS（Epoch Increase Control-Completely Fair Scheduler）。实验表明,EIC-CFS算法在负载较高的情况下,CPU的利用率较RMS算法大幅提高,改善了CFS算法因处理器周期自动增长而无法对任务做出实时响应和处理的不足。     

基于Linux的多核实时任务调度算法改进

嵌入式实时系统通常被实现为多任务系统,以满足多个外部输入的响应时间的最后期限约束。Linux内核中已经实现了基于EDF(Earliest Deadline First)调度算法的DL调度器,使得实时任务能在截止期限内运行完成。但对于多核处理器,由于实时任务在EDF算法下会出现Dhall效应,论文对 Linux内核中实时任务调度算法进行了改进。在EDF算法的基础上,实现LLF(Least Laxity First)调度算法并对其加以改进,通过降低任务上下文切换频率以及减少松弛度的计算来减小调度过程中的颠簸现象。实验证明该方法既避免了Dhall效应,又减少了任务上下文切换带来的系统开销,并使得任务能在截止期限内完成调度,取得了较好的调度性能。     

Linux路由器的实现

通过分析Ｌｉｎｕｘ内核２．０３４版路由转发模块的源代码，详尽地阐述了Ｌｉｎｕｘ下路由转发过程的实现思想以及技术特点。     

Linux在嵌入式系统中的应用

Linux系统不仅适合于服务器和PC台式机,还适合于嵌入式系统。本文描述了嵌入式系统的特色和如何在嵌入式系统中应用Linux。     

Linux2.6进程调度

分析了与Linux2.6进程调度密切相关的一些重要数据结构,详细描述了进程调度的时机、调度的策略和调度器的工作流程,并从算法分析和HackBench测试两个方面对Linux2.4和2.6进程调度器进行了对比.     

Linux操作系统的网络安全问题分析

为了提高Linux操作系统安全性,通过分析研究当前国内外安全操作系统技术,以访问控制为研究内容,在基于角色的访问控制这两方面,对Linux内核进行研究和改进,并验证了改进的RBAC模型相关定义、状态转换以及一致性规则：     

嵌入式Linux操作系统实时性研究

本文通过对Linux操作优势和不足进行分析,发现Linux关于实时进程的优先级没有涉及到实时进程的截止时间和进程的重要程度,为了增强Linux的关于实时进程的处理,本文并提出了一种优化改进调度算法。同时,根据项目的要求对Linux的内核等进行了改造。