分布环境下试验与测试任务的协同综合技术研究

【作者】 姜红梅；

【导师】 翟正军；

【作者基本信息】 西北工业大学 ， 计算机应用技术， 2004， 硕士

【摘要】 协同设计是计算机支持的协同工作(Computer Supported Cooperation Work，简称CSCW)在工程设计领域的应用。航空基金课题(01I53074)——“分布式协同综合虚拟试验与测试环境研究”则从全新的一个角度，将协同综合技术应用于分布式试验与测试环境之中。对分布试验环境下的协同综合技术开展研究具有重要的理论意义和实用价值。 本文将分布试验的概念及CSCW的概念紧密结合，提出了具有一定先进性和实用价值的分布式协同综合试验系统的三层体系结构，着重研究了协同综合技术的各项关键技术，搭建了分布式协同综合试验应用环境，通过实例验证和分析了各项关键技术的功能和性能。 根据分布式试验任务的应用目标分析了协同系统特点，本文设计了由数据层、中间层及用户层组成的三层体系结构，确定了层内和层间的拓扑结构以及软、硬件开发环境。 分布试验系统的数据具有分布存储、协同共享和同步访问的特点，本文分析了现有多线程分配算法存在复杂度大、运行效率低等问题，研究了协同访问的同步技术，提出并实现了一种有效的多线程分配方法。该算法根据多线程之间的耦合关系和执行时间完成线程到处理器的分配。 多任务的并发和协同工作是分布式必然遇到的基本问题，其调度算法直接影响着系统的正确性和实时性。本文设计了多任务的优先级表，采用PTD调度算法，设计并实现了一种新的调度方法，有效地提高了多任务调度的成功率和实时性，尤其适合实时系统中实时任务的动态调度。 本文采用二叉树负载平衡方法，设计了动态负载平衡模型，实现了动态负载平衡算法，有效地缩短了系统的响应时间，减少了系统的开销，提高了系统的性能，合理有效地解决系统的负载平衡问题。 在分布式试验环境下如何高速、同步地处理连续多媒体信息，以便能够异地虚拟、实时地观察到分布试验结果是其另一项关键技术。本文分析了影响媒体同步的基本因素，设计和实现的自适应媒体同步模型和算法，可以动态确定媒体流内和流间的同步时间，具有适应适应各种网络变化和延迟特性。 采用先进的中间件技术，本文设计了基于消息的协同综合中间件，满足了系统的分布式、跨平台等要求，具有较好的适应性及扩展性。 在分析了系统的功能功能需求和面临的问题的基础上，本文从协议和程序结构两个方面深入探讨了系统的数据层、中间层以及用户层等各个层次的实现方法，搭建了应用环境，实现了分布式试验协同系统的基本功能。 在应用环境中实现的应用实例及其性能测试和分析，表明本文所研究和实现的算法和技术是先进的，既能够缩短了系统开发周期，又能够保证系统实现的稳定性和高效性，有较强的实用价值和推广应用前景。更多还原

【Abstract】 Living fashion and work mode in this information community is group, interactive, distributed and cooperative System of CSCW is interactive, cooperative, distributed, user-oriented, visible, data-distributed, dynamic, heterogeneous. Cooperativ-e design system is application of CSCW in engineering design field, and it has become a hot , prevail research content. But the project "IVEMT", a task of tenth-five project-of the Commission Of Science Technology And Industry For National Defence, develop this technology from a completely point of view. It apply CSCW into the field of experiment and testing circumstance. With the background of National Defence Preliminary Research Project-"IVEMT", the paper mainly concentrates on the appliance of cooperative technology in experiment of testing circumstance, and build a system model of cooperative testing.The paper begin with the architecture of CSCW, then analyses the function of the CSCW in experiment and testing circumstance, discuss the way to realize the application. Morover, the paper discuss the application of data sharing, scheduling strategy, load balance, continuous media, middleware technology in CSCW system.First, the fresh point of this paper is apply CSCW into experiment and test circumstance, discuss the necessity and feasibility, and proved it with a model system.In other hand, the paper introduce the advance technology of Distributed Store, discuss the synchronization of Share Memory and the distribution of thread, analyses the arithmetic applied into Synchronization of Cooperative Accessing and Distribution of Multi-thread.Moreover, the paper discuss the application of Priority Scheduling technology and Dynamic Load Balancing technology in task scheduling and load balancing.The same time, the paper discuss the processing of multimedia information in our system for further application of CSCW in experiment and testing circumstance.Furthermore, the paper has build a middleware based message, on the purpose of the extending and transplanting of the system.更多还原