可扩展的多周期检查点设置

提出了一种多周期检查点设置方法.它允许各个进程采用不同周期进行检查点设置.为了保证一致全局检查点的向前推进,检查点周期可以根据一个P模式进行调整.在所提出的方法中,进程可以进行组划分处理,从而用于检查点周期调整的依赖跟踪可被限定在组内,同时也将使基于时间的多周期检查点设置具有较好的可扩展性.

窄带宽环境下的动态图像压缩

实现窄带宽环境下的动态图像传输需要对图像数据进行有效压缩。提出采用改进的小波零树编码算法,在零树编码过程中,对连续零树根所采用的游程编码以及对非零小波系数的编码采用了一种新的码扩展算法,与通常的码扩展法相比具有单位比特拥有更大信息量的特点,并且运用图像拼接技术缓解了小波图像压缩在小尺寸图像上不理想的问题。

一种无文件恢复的检查点算法

在容错计算中,检查点技术的使用可以使进程在失效后恢复到一个最近状态,从而有效控制计算损失。考虑进程在计算过程中可能对一些外部资源进行操作,如对文件进行更新,进程恢复时若不进行外部资源恢复,那么进程所见的外部资源状态可能与实际不一致。若允许外部资源恢复将会带来可观的已获取信息丢失,同样是不希望的。为此我们提出了一个扩展的AFS文件语义,在该语义下检查点设置依赖于文件状态,但在进程恢复过程中无需进行文件卷回。这一方面减少了存储信息的丢失,另一方面可提供快速的恢复。

一种低码率的动态图像压缩

进行动态图像压缩时如何兼顾较高的编码速度与较低的码率成为编码的关键。该文采用基于DCT的编码,并对DCT变换进行了一定优化以提高编码速度。在解码的后处理部分,文章采用拉格朗日n次插值算法对图像进行扩张,使得图像获得更大的显示区域并有较好的显示效果。

一种基于移动计算环境的因果日志卷回恢复算法

由于移动节点的不可靠和无线网络连接的脆弱性,研究移动计算系统容错机制具有重要意义.对可以跨区移动、随时可以与网络断开的自治性很强的移动节点来说,异步的卷回恢复是一种重要的容错手段.现有的移动计算环境下的卷回恢复算法都无法完全实现一致的异步卷回恢复.基于因果消息日志,提出一种新的移动计算环境的卷回恢复算法:通过先行图来记录节点间的消息依赖关系,将异步检查点、基于发送方的暂存消息日志和先行图全部在移动支持站上存储和处理,为移动节点提供一种透明的容错服务,完全消除依赖关系在移动节点之间造成的影响.用形式化的方法证明了系统的一致性.仿真结果表明,在卷回开销达到最低的同时,也显著降低了无错运行时的通信和存储开销.

基于Ad Hoc的可穿戴计算机信息采集软件设计

介绍了在无线自组网络环境下,在网络带宽受限、稳定性较差的情况下的穿戴机应用软件平台设计,重点分析了视频、音频等多媒体信息的采集、压缩和传输的核心算法和设计思路,以及GPS/GIS综合应用实现的定位导航功能,实现声图文信息在穿戴计算机上的综合应用。

穿戴计算机的内核级检查点优化策略研究

为提高穿戴计算机的可靠性和可用性,提出了适用于穿戴计算机操作系统内核级检查点机制的优化检查点间隔的策略——适应穿戴计算机瞬时故障发生规律的步进式检查点(SP-CKPT)策略和基于内存数据量监测的内存监控门限法(MMTC)。前者针对可穿戴计算机故障频率的特点,动态地步进式调整检查点间隔,使检查点位置'逼近'系统失效的位置,有效减少计算损失;后者通过对系统内存数据量的监测,采用门限法控制检查点设置的时机,使系统尽可能在用内存资源最少的时间点来进行检查点的设置,减少检查点信息的存储量。这两种策略分别从时间和空间的角度优化检查点间隔。仿真结果表明,这两种策略结合,能够提高系统可靠性和可用性,减少无故障运行和卷回恢复阶段的开销。

Improved area-difference-based recovery information placement

In mobile computing systems,message logging can be used to provide fault tolerance for mobilehosts.Due to the mobility of mobile hosts,their recovery information,including logged messages andcheckpoints,may spread throughout mobile support stations.During recovery,there will be a considerablecost for the collection of recovery information.To speed up recovery and to reduce the failure-freeoverhead,an improved area-difference-based scheme is proposed.It tries to keep recovery informationevenly spreading over an area.Only part of recovery information needs to be migrated for controlling thedistribution of recovery information.To reduce the migration cost,a light-weight migration is also proposed.In the performance study,we give an analysis of the probability that the light-weight migrationtakes place.

基于组件的信息物理系统描述语言

本文设计实现了一种基于组件的信息物理系统描述语言CDL(CPS Description Language).基于面向参量模型,将信息物理系统中的传感器、执行器和计算组件封装成具有统一抽象的组件,将系统描述分解为系统中包含的组件、组件之间的关联以及系统约束三部分.实现了基于CDL的信息物理系统的设计实现工具,提供CDL生成、验证和安装的功能.最后设计实现了两个应用实例,验证了通过CDL来实现系统,可以减少开发者编写的代码量,提高编程效率,一定程度上降低系统设计实现的难度.