WindowsNTI/O子系统对象结构分析

在面向对象技术中，数据结构被封装到一个对象中，对外部不可见，它们同外部的通信通过一组定义好的访问接口函数来完成的．在ＷｉｎｄｏｗｓＮＴ系统中使用面向对象技术来管理所有的数据结构，在ＷｉｎｄｏｗｓＮＴ输入输出子系统中的各个部分（如驱动程序、设备等），都采用对象来描述，它们在Ｉ／Ｏ管理器的作用下，统一协调地完成系统的输入输出功能．本文较为深入地分析了ＷｉｎｄｏｗｓＮＴＩ／Ｏ子系统所涉及各种对象以及它们的作用、数据结构及其相互关系．

网络存储系统中I/O请求响应时间的研究

网络存储技术从很多方面改善了传统基于主机的存储系统的不足 ,但由于在数据存储和处理之间增加了网络 ,对整个I/O请求过程产生很大的影响 ,使得I/O性能难以准确地估计 通过对两种常用的网络存储系统———NAS和SAN的基本存储过程进行分析 ,提出了针对网络存储系统中I/O响应时间的性能评估模型 通过实验 ,发现这个模型在很大程度上能够对存储网络的性能进行评价 结果表明存储网络的性能不光和存储设备以及网络设备的物理性质有关 ,还和具体的负载状况密切联系 另一方面 ,FC(光纤通道 )对负载状况的依赖性远远小于TCP/IP网络 ,就I/O响应速度而言 ,FC有更好的性能 .

Windows2000设备驱动程序的设计与开发

在分析Windows设备驱动模型(WDM)的基本结构、设计和开发等基本问题的基础上,采用WDM技术设计 开发了体外反搏辅助循环装置的软件系统.该系统在临床实验中运行稳定,实现了实时、高速、多通道I/O设备驱 动,较好地满足了系统(用户)对I/O设备的管理.

用异步I/O请求处理提高流媒体服务器支持并发访问的性能

流媒体服务是一种I/O请求密集型应用,为了提高流媒体服务器支持并发访问的能力,需要提高其处理I/O请求的能力。目前的操作系统通常支持同步处理I/O请求,但因此产生的进程的阻塞和中断响应处理将对服务器处理I/O请求的效率产生负面影响。我们采用异步方式处理I/O请求,消除了上述的影响,优化了流媒体服务器处理I/O请求的效率,提高了其支持并发访问的能力。

采用路径IRP的Windows恶意进程检测方法

针对程序在同一操作系统的不同环境下运行产生的IRP(I/O request packets)序列不完全相同,对检测结果有一定影响的问题,提出了采用路径IRP的Windows恶意进程检测方法.单独提取每一个操作路径的IRP请求序列,应用朴素贝叶斯、贝叶斯网络、支持向量机、C4.5决策树及改进的人工免疫算法(IAIS)进行检测,并比较了各种算法在不同特征选择方法下的检测效果.实验结果表明,本文所提出的采用路径IRP的Windows恶意进程检测方法是有效可行的,在所有方法中,采用Fisher Score进行特征选择的朴素贝叶斯方法得到了最高的检测率99.2%,优于基于IRP序列的恶意进程检测方法.

Windows2000/XP下WDM设备驱动程序的开发

介绍了Windows 2 0 0 0 /XP的体系结构和Windows驱动程序模型 (WDM)的概念 ,分析了WDM驱动程序的工作原理 ,并详细地描述了WDM驱动程序的结构和各分发例程应完成的工作。

Windows 2000下WDM驱动程序的研究与开发

分析研究了Windows 2000下WDM驱动程序的基本原理。以Microsoft的DDK为开发工具,开发了基于PCI总线的通信接口板的WDM驱动程序。证实了该驱动程序有很大的实用价值,且有助于对操作系统的理解。

基于ILP的综合接入系统I/O调度方案

在综合业务接入系统中引入了自治系统内部标签(ILP)信令格式,提出了一种新的基于优先级的参数自适应轮询调度(priority-based parameter auto-adaptive round-robin scheduling)方案,给出了该方案在综合接入系统I/O调度中的实现方法,并对调度方案的性能进行了实验分析。

网络磁盘阵列I/O请求并行调度策略

在研究网络磁盘阵列I/O请求处理过程中,利用网络通道与I/O通道的并行操作,提出了网络磁盘阵列I/O请求并行调度策略,并给出了详细设计与实现.该策略由同步控制和并行调度两阶段组成.控制程序初始化完成后,进入同步控制阶段,同步控制阶段操作I/O请求信息队列,并根据当前条件启动并行调度阶段的不同步骤.并行调度阶段按照启动顺序完成I/O请求,并返回下一次同步控制.研究结果表明,并行调度策略能有效地提高网络磁盘阵列的性能.

iRGRR/PM:一种新的高速crossbar分组调度策略

iRGRR(iterative Request-Grant-based Round-Robin)算法是一种输入排队crossbar调度算法,具有硬件易实现、可扩展性强、性能优良等优点。在此基础上,该文提出一种新的高速crossbar分组调度策略iRGRR/PM(iRGRRwithPacketMode),可以更好地支持IP分组的调度,能够被应用于高速、大容量的路由器中。与iRGRR算法相比,iRGRR/PM简化了分组输出重组模块的设计,并且提高了crossbar的带宽资源利用率。文中简单分析了两种算法间的分组时延关系,并进行了详尽的仿真研究。结果表明:在相同条件下,iRGRR/PM算法具有更高的吞吐量,尤其在非均匀业务流下能获得接近100%的吞吐量;调度长分组时,iRGRR/PM算法具有更好的时延性能。

数据包聚合算法提高云计算环境下的网络I/O虚拟化

通过介绍云计算现有环境下网络I/O虚拟化的架构模式,提出一种新的聚合方式来提高云计算环境下网络I/O虚拟化的效率。首先通过分析云计算环境下现有网络I/O虚拟化的过程,进行云环境下的联网性能评估,并在软件和硬件两方面,得出其网络I/O虚拟化的瓶颈。然后,通过提出基于I/O虚拟化的数据包聚合算法,进而大幅度提升云计算环境下网络I/O虚拟化的资源利用率,CPU利用率和内存利用率。最后通过包聚合标注工具,以矩阵的形式,证明该方法的效率。

基于DRDOS攻击的请求-响应包对确认方法

设计了一种介于放射器与以太网之间的检测过滤器模型.该模型的侦测过滤原理依赖于网络多层协议中请求-响应数据包对的对应关系来检测DRDOS攻击.实验结果表明,该模型能简单而有效地处理DRDOS攻击包,具有较好的防御作用.

适配器驱动层并行I/O调度性能分析

对适配器驱动技术进行了研究 ,提出了一种可扩展的并行I/O方法 .这种方法将多DMA通道和I/O接口集成到适配器中 ,可实现I/O命令的多通道并行处理 ,从而以较低代价实现外围设备I/O性能扩展 .建立并行I/O的SPN模型 ,对这种结构下各I/O环节对设备栈I/O性能的影响进行了分析 ,重点研究I/O请求量与系统IRP流量和I/O通道利用率的关系 ,并结合测试数据对分析结论给予了证明 .

一种高性能I/O方法

并行文件系统是解决I/O瓶颈问题的重要途径。研究表明,科学应用中跨越式的文件访问模式与现存并行文件系统访问这些数据的方法的结合,对于大型数据集的访问其I/O性能是难以接受的。为了提高并行文件系统中对不连续数据的I/O性能,创建了一种新型高性能I/O方法:用户自定义文件视图结合合并I/O请求。并且在WPFS并行文件系统中实现了该方法。研究和实验结果表明,该方法具有增强科学应用性能的潜力。

合成Trace及其I/O请求产生器的设计与实现

本文讨论了一种用于测试、仿真和评价外存储子系统的合成Ｔｒａｃｅ及其Ｉ／Ｏ请求产生器的设计与实现。从分析Ｉ／Ｏ负载特性着手设计合成Ｔｒａｃｅ，用双时钟方法实现Ｉ／Ｏ请求产生定时和Ｉ／Ｏ响应计时，给出了对固态盘－光盘子系统的实测结果。

AODV路由发现过程中基于动态概率的优化研究

AODV中,洪泛效率低且会引起冗余消息的转播,导致过度使用有限的网络资源从而减少网络生存期。该文提出一种改进协议,基于动态概率的广播技术来减少洪泛问题。为实现路由发现中高效广播,基于节点剩余能量强度和阈值随机延迟动态地产生重播概率。该方法在AODV协议上展开分析,通过修改AODV的路由请求包来收集节点能量信息。采用ns2仿真器,通过发送广播包和端对端延迟分析了改进协议的性能。仿真结果表明,冗余传输率大大降低,且延长了网络的生存期。

6LoWPAN中分布式TCP缓存队列策略

在多TCP连接的6Lo WPAN(IPv6 over Low-Power Wireless Personal Area Networks)网络中,针对丢包严重时存在频繁的端到端重传问题,提出分布式TCP缓存队列策略。该策略能够使中间节点合理地缓存不同TCP连接在链路层传输中丢失的分段,从而保证每个TCP连接的性能,减少网络能耗。另外,采用ARQ机制进行链路层数据帧传输时,由于中间节点判断丢包的准确率较低,导致缓存队列中存在一些实际未丢失的分段。对这些分段的重传会消耗额外的能量,降低了缓存队列的利用率。因此缓存管理采用询问邻居节点的方式检查分段是否丢失,及时地删除无效的缓存分段。实验结果表明,采用分布式TCP缓存队列策略可以使得多个TCP连接的网络性能以及缓存队列利用率得到了很大提高。

面向用户态Click的I/O优化框架的设计与实现

软件路由器在现代网络的发展中发挥着越来越重要的作用,而Click是具有良好模块化设计的软件路由器,为开发和验证新的路由协议等应用提供了很好的软件平台。由于实现机制问题,用户态Click的I/O性能严重限制报文处理能力,影响以Click软件路由器为平台的系统的整体性能。针对现有Click用户态I/O机制的不足,提出了一种面向用户态Click的I/O优化框架,通过采用轮询技术、零拷贝技术和报文预取技术提升了I/O性能。实验结果表明:优化后的用户态Click的I/O性能提升了121倍。

Multi-bank闪存文件系统的一种I/O调度机制

闪存以其体积小、抗震性强、能耗低、读取速度快等特点,被广泛应用于存储系统中。NOOP是闪存上传统的调度方法,但是NOOP的I/O性能较低,不能满足很多应用程序的要求。根据闪存读取速度快、多个banks(chips)可以并行运行等特点,提出了一种基于闪存文件系统YAFFS的Multi-bank闪存调度方法(简称MBS)。MBS并行地执行请求,且给予读请求更高的优先级。MBS根据AVL-based-tree机制识别出的写请求属性动态地将其分配到合适的bank中。实验结果表明,相比NOOP,MBS调度具有更高的I/O吞吐率、更短的请求响应时间并具有均匀的bank擦除次数和利用率。

Windows2000驱动程序开发

本文以作者开发的基于 TMS32 0 C5 0数据采集板的驱动程序的中一部分为实例 ,介绍了如何开发Windows2 0 0 0设备驱动程序 ;及设备驱动程序的整个工作过程。