Linux系统中基于PF_RING套接字的高性能包捕获技术

介绍一种新型的数据包捕获方式——基于PF_RING套接字的数据包捕获技术.旨在提高高速复杂网络传输环境中的数据包捕获率.使用环形缓冲区,用来实现内核空间和用户空间的内存共享,用户空间可以直接对其进行读写操作,而且可以对该缓冲区的大小进行调整配置.经过实验,在100 M甚至Gbit网络环境中,结合设备轮询机制,在普通的PC机上便可以显示出其突出的数据包捕效率.

嵌入式系统环形缓冲区快速读写方法的设计与实现

针对常用环形缓冲区读写数据运行效率低的弊端,提出了一种快速读写环形缓冲区数据的方法。在读写缓冲区数据时,通过位与逻辑运算修改读写指针值,利用读写指针的差值作为缓冲区有效数据个数实现环形缓冲区状态判断。通过仿真测试实验和测试数据分析,这种快速读写环形缓冲区的方法可以显著提高系统运行效率。

某火工分离作动器的冲击抑制技术研究

针对某火工分离作动器分离作用时冲击过大的问题,基于装置结构及工作原理进行冲击特征点分析,在仿真计算设计参数对冲击影响程度的基础上,提出了优化装药设计和设置异型金属缓冲结构相结合的冲击抑制技术。仿真分析及试验验证表明,提出的冲击抑制技术有效,可将该分离作动器的冲击峰值由3 645.30g降至635.55g。本研究为火工装置类产品的降冲击设计提供了参考。

基于环形缓冲区的WSN数据融合技术研究

无线传感器网络监测系统中,环境变化缓慢和节点感知范围重叠所造成的冗余数据会增加节点的数据发送量,降低信息收集效率并导致传感器节点过早死亡.因此,提出一种基于环形缓冲区的簇内数据融合方案.所有节点采用环形缓冲区存储数据.源节点基于环形缓冲区采用二值化相似函数和滑动四分位检测法,在保证数据时间关联性的同时剔除冗余数据和瞬时性异常数据.簇头节点基于加权皮尔逊距离的改进支持度对从源节点接收到的数据进行加权融合.仿真实验表明,所提出的方案在网络剩余节点数、网络剩余能量和网络发送数据包数等3个方面有明显的优势.

适用于城市轨道交通车钩装置的液压油-环簧缓冲器特性分析

[目的]目前城市轨道交通车钩装置普遍应用胶泥缓冲器或气液缓冲器,而这两种缓冲器存在内高压易导致介质泄漏。液压油-环簧结构缓冲器可避免因密封问题而引起的泄漏问题,但需分析其对于城市轨道交通车钩装置的适用性。[方法]基于液压油-环簧缓冲器的结构,分析了其压缩过程的受力情况、稳态压缩性能和冲击性,通过仿真分析模拟了车辆冲击试验。[结果及结论]液压油-环簧缓冲器可以承受速度为4 m/s(15 km/h)的稳态压缩,通过了8 km/h以下速度的冲击试验,完全适用于城市轨道交通列车。

基于多时相SRP模型的滦州市矿区生态脆弱性评价研究

生态脆弱性评价是衡量矿区生态安全的重要标准之一。为分析滦州市矿区生态脆弱性的时空分布和主要影响因子,依托珠海一号影像数据得到滦州市矿区中心范围的分类结果,从生态敏感性、生态恢复力、生态压力度3个维度,构建了以采场和尾矿库为中心,涵盖三个缓冲圈层的“敏感性-恢复力-压力度”模型(SRP模型),对2010、2015、2019年滦州市矿区的生态脆弱性进行综合评价,最终划定了5个生态脆弱性等级区。评价结果表明:(1)滦州市矿区在空间上以微度和轻度脆弱区为主,在时间上呈现出微度和轻度脆弱区先增加后降低的趋势、中度和中度以上脆弱区先降低后增加的趋势,生态环境总体质量呈向好发展;(2)2010、2015、2019年滦州市矿区生态环境脆弱性总体以微度脆弱为主,分别占69.33%、86.13%、78.89%,重度和极度脆弱区的比例之和均低于5%;(3)从时间和空间变化情况看,采矿、城镇发展,人口、GDP等都是导致滦州市生态脆弱性结果的主要影响因素,矿山对生态脆弱性的影响程度在政策引导作用下逐步减弱,而经济建设对自然的破坏性不容忽视。滦州市矿区2010~2019年3期生态脆弱性整体呈现西北高、东南低的趋势,2010~2015年间生态脆弱性缓和,在2015~2019年间生态脆弱性加重,滦州市矿区生态脆弱性受人为活动和自然因素的共同影响。

并联式缓冲器设计及缓冲特性分析

为了减小发射装置工作时产生的巨大瞬态冲击,提出一种以环簧为主要缓冲结构的并联式缓冲器。环簧在承受冲击的同时还可以消耗部分冲击能量,具有良好的缓冲性能。此外,环簧还具有较高的耐久性和稳定性。可以实现装置的轻量化、小型化和可靠性要求。首先考虑了环簧的运动学特征和计算公式,得到环簧的位移与受力之间的关系。通过对环簧的材料特性和几何参数进行分析,确定了合适的环簧刚度和阻尼系数,以实现最佳的缓冲效果。此后,建立了环簧缓冲器的数学模型,并进行了仿真模拟,得到了缓冲器环簧位移与时间、力与时间的历程。对缓冲器进行了缓冲特性分析,得到缓冲器在不同时间段内的缓冲力和位移的变化情况。这些分析结果有助于评估缓冲器的性能,进行必要的优化和改进。

高性能服务器底层网络通信模块的设计方法

在对I/O完成端口进行底层封装的基础上,提出一种具有高性能的、可扩展性的通用网络通信模块设计方案。该方案采用多种系统性能优化技术,如线程池、对象池和环形缓存区等。该模块在Win32平台上用C++开发完成,经过严格的压力和性能测试后,实验结果表明该模块能够支持海量并发连接,具有较高的数据吞吐量,在实际项目应用中也取得了良好的表现。

一种高性能环形缓冲区的研究与实现

基于单生产者多消费者模型,剖析传统环形缓冲区写入和读出进程并发操作的缺陷,提出一种带有缓冲区单元状态标记的算法,解决环形缓冲区写入和读出进程的同步问题。定量分析产生环形缓冲区性能瓶颈的条件,在不满足该条件的情况下,环形缓冲区的性能会有大幅提升。对比实验和数学分析验证了该环形缓冲区处理数据包的性能较好。

基于环形缓冲区的实时系统负载平衡技术

对于具有多个确定性事件源的实时系统,分析表明当各事件源具有周期发生特征时,将会导致任务冲突。对此,提出利用“环形缓冲区”技术,通过调整事件源的发生周期达到负载平衡,在所设计的超声检测系统中利用较少的硬件资源满足了多事件并行处理的要求。

基于SAE J1939协议的双缓冲区网关设计

J1939是基于CAN2.0B的高速通信协议,它定义了特殊的报文结构和通信方式,描述了CAN网关的功能。从CAN网络拓扑结构等方面介绍了网关的重要作用,探讨了网关的工作流程和基于J1939的报文设计方法以及网关设计中的重要部分——缓冲区设计技术。分析了环形缓冲区的工作原理、规划方法以及发送缓冲区设计方法,并利用基于CANoe的半实物仿真技术对所设计的网关的性能进行检验。

一种与缓冲区紧耦合的环形循环滑动窗口的数据流抽取算法

许多应用领域产生数据流的流量不断增大,需要挖掘系统提供更有效的数据流抽取策略来应对数据处理能力与流速之间的矛盾.本文构造了基于环形缓冲区循环的逻辑滑动窗口(环形循环滑动窗口),将环形缓冲区和环形循环滑动窗口紧耦合,提出了基于环形循环滑动窗口的数据流抽取算法.实验表明这是适合数据流流动和方便数据流挖掘的数据流抽取模型,能够提升数据流抽取速度和保证数据流的挖掘持续正常实施.

双环入渗仪的缓冲指标对测定土壤饱和导水率的影响

双环入渗仪在测定田间土壤饱和导水率时被广泛采用。本文采用不同直径的双环入渗仪(内环直径分别为20 cm、40 cm、80 cm和120 cm)和不同的内外环直径比,即不同的缓冲指标(0.2、0.33、0.5和0.71),进行了16组定水头积水入渗试验,研究了双环入渗仪缓冲指标对土壤饱和导水率测定的影响。结果表明:内环直径较小的入渗仪,其累积入渗过程曲线的分布较分散;随着入渗环直径逐渐增大,分散范围逐渐缩小。另外,随着缓冲指标的逐渐增大,测定的土壤饱和导水率并没有明显的增大或减小趋势,但内环直径20 cm的入渗仪测定的土壤饱和导水率的波动最大,而80 cm和120 cm内径的双环入渗仪测定的土壤饱和导水率最稳定,并且始终非常接近。因此,相对于双环入渗仪内环大小或土壤非均质性的影响,双环入渗仪的缓冲指标对于土壤饱和导水率测定的影响要小。

通用嵌入式远程数据采集器研究与设计

针对目前工业上数据采集系统搭建过程复杂、开发自由度较低的情况,提出了一种面向工业应用的通用远程数据采集器设计方案。数据采集器采用基于i. MX6Q芯片设计的硬件电路,以嵌入式Linux操作系统为软件基础,针对工业上通用的Modbus、CAN等协议,实现了数据采集、储存及远程转发等基本功能。考虑到多传感器并发采集时对响应性能的影响,提出了基于多进程同步采集的机制以及使用了环形缓冲区数据结构。针对工业上对数据采集系统的扩展性及灵活性需求,引入了基于Web服务器及数据库的实时配置功能。试验测试验证了该系统在采集多个Modbus传感器时的正确性与可行性,为嵌入式Linux数据采集器的开发提供了思路。

基于双指针环形缓冲区的数据采集系统设计

为保证高速A/D采集的数据在传输给上位机时不丢失,在内存中开辟一段缓冲区,首尾相连,分别设置读、写指针,构成双指针环形缓冲区模型,并设计了数据采集系统软件架构和功能程序。采样程序将A/D结果写入缓冲区,写指针循环加1;主程序从缓冲区读出数据并传输,读指针循环加1。缓冲区被动态循环使用,有效地节省数据存储空间。通过ARM7LPC2148MCU和AD7606 ADC芯片构成数据采集系统硬件:50 kHz双通道同步采集时,环形缓冲区长度为16 Kbyte字,连续采集和传输32 K点不丢失数据,保证了采样速度。实际应用证明:该数据采集系统具有硬件原理简单,软件架构清晰,占用内存小,开放性及可再开发性好等优点。

一种基于高速串口通信的高效数据处理方法

一种高速串口通信中数据处理方法 ,其利用CRC校验和数据帧编码校验技术进行数据组帧,运用MSComm控件进行串口通信,采用多线程和环形缓冲区技术进行数据接收和数据处理,处理后的数据进行自动显示和保存。实验结果表明,该方法简单高效可靠,可大大避免高速串口通信中数据丢失的现象,并有助于快速分析处理结果数据的有效性和完整性,具有较高的实际应用价值。

机载通信管理器的处理器模块设计

MPC8245主要集成了PowerPC603e低功耗处理器核与PCI桥接器,以PCI同步总线作为局部总线,适合扩展为系统主控制器(同样也作为系统显示与通信的主控制器)。PCI同步总线最大传输率132 MB,完全满足管理器显示数据传输的基本要求。同时处理器器件集成了PIC控制器DMA控制器DUART存储器控制器I2C总线等,可以降低模块组成开销。通过PCI配置空间的访问简化了硬件逻辑、驱动的设计。PCI局部总线的使用使系统的结构更加明晰,易于扩展为分布式系统,通过对模块的实现可加深对PowerPC体系结构、PCI总线的了解。

实时视频数据传输中接收端缓存区的设计

研究基于RTP/RTCP协议的实时视频数据传输系统。对接收端视频切帧数据包的重组进行深入研究,并设计一种环形缓冲区来提高视频切帧数据包的重组效率,从而提高视频数据传输的实时性。

基于RTAI的数控系统跟踪调试模型的设计与实现

为了丰富数控系统的调试手段,本文在RTAI进程间通信和环形缓冲区技术的基础上,提出一种基于RTAI的数控系统实时任务跟踪调试模型.该模型实现了动态地对数控系统中的实时任务进行跟踪,获取有效的调试信息,并在进行跟踪时对实时任务的性能影响尽量小,而在不跟踪时对实时任务几乎没有性能影响.该模型已在我们开发的数控系统调试工具中得到实际应用.

基于环形存储结构的非分段式FFT算法

常用的分段式FFT算法响应时间长,硬件资源要求高,而且在模式识别系统设计中分段式FFT算法容易丢失特征值,影响识别精度。针对连续语音识别(鼾声识别)系统设计中特征值的提取提出了一种基于环形存储结构的非分段式流水FFT算法,并在理论上证明了该算法的正确性,通过对实际语音识别系统的测试表明非分段式流水FFT算法不仅耗费的硬件资源比分段式FFT算法低,识别精度高,并且能够连续实时地工作,保证整个系统的实时性!