基于Linux的汽车报警器监控中心的设计与开发

摘要

尽管基于GPS/GIS/GPRS的车辆监控系统在我国还没有进入大规模商业运作，但它的实用价值在我国汽车保有量飞速上升、第三方物流企业数量不断增多的情形下正得到越来越广泛的重视。本文从国内现存的小规模范围内使用的汽车监控系统入手，依据国内外的现有研究成果设计并实验实现了一套适用于大规模范围内使用，基于Linux的汽车报警器监控中心的实施方案，这是一种典型的LAMP(Linux+Apache+MySQL+PHP)系统解决方案。
　　 本文研究的内容如下：
　　 ·为了模拟密集报警信息，挖掘服务器的最大信息处理能力，设计了汽车报警器仿真程序，制定了通讯协议的格式，让仿真程序通过网络端口与主服务器通信，并比较了单DB和多DB连接两种方式下服务器的处理能力。
　　 ·设计Web Server向用户提供Web查询服务，数据服务器传送地址数据信息到Web Server，Web Server将数据信息匹配到地图上，生成车辆位置的直观地图信息并提供给相关用户。
　　 ·出于安全、用户要求等考虑，给到达的各类报警信息进行了优先级排队，然后采用混合制调度算法对信息处理进程进行调度。在监控中心有多台服务器对到达信息进行处理时，使用M/M/N模型对系统进行了定量的分析，并估算了系统容量。
　　 ·针对服务器提供无间断服务和负载平衡的目标，引入了进程迁移技术。进程迁移包括了如下几个部分：负载信息管理、分布式调度、进程迁移机制，并对此过程进行了实验模拟和分析。
　　 根据上述的对到达信息进行优先级排队，并且充分利用系统资源的目标，本文设计了一种基于综合权值的混合制调度算法，安排如下：
　　 ·依据用户等级和报警信息紧急程度确定信息的综合权值，该值越小信息的优先级越高；
　　 ·令每条信息都属于某个固定的优先级队列。对应于每个优先级队列，在内存中至少维持一个相同优先级的子进程；管理子进程动态收集系统资源的使用信息，并结合到达信息的情况动态创建或销毁某个优先级的进程。
　　 ·规定高优先级的实时任务比低优先级的实时任务优先执行；对相同优先级的任务，采用FIFO调度；实时任务执行完毕，调度普通任务执行；普通任务采取Linux内核提供的多级轮转反馈优先级调度算法。
　　 本文研究的内容不仅可以用来指导设计基于Linux的汽车报警器监控中心软件系统，也可以用来研究讨论监控服务器系统的规划和优化方法。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章前言

1.1本课题的研究背景

1.2基于Linux的监控服务器系统的发展现状

1.2.1服务器系统的发展概况

1.2.2基于Linux的监控服务器系统发展概况

1.3存在的问题和本文的解决方案

1.4论文的组织

第2章硬件和软件系统结构

2.1总体结构设计

2.2系统硬件配置

2.3系统软件配置

2.4系统性能指标

第3章监控中心的设计实现

3.1监控中心对车载终端发送的信息进行处理

3.1.1设定信息格式

3.1.2仿真系统-主服务器-数据服务器的通信实现

3.2 Web终端用户和监控中心的通信

3.3测试结果分析

3.4本章小结

第4章基于综合权值调度的M／M／N系统模型

4.1实时任务调度涉及的问题

4.1.1实时系统的概念

4.1.2实时任务的类型

4.1.3实时系统的任务调度机制

4.2 Linux的进程调度算法分析

4.2.1 Linux进程调度的准则

4.2.2 Linux的普通进程调度算法

4.2.3 Linux的实时进程调度算法

4.3基于综合权值的进程调度算法

4.3.1到达信息综合权值的确定

4.3.2基于权值的实时进程调度算法实现

4.3.3基于权值的调度算法实验结果与分析

4.4基于M／M／N模型的系统分析

4.4.1基于M／M／1排队模型的强占优先制服务

4.4.2窗口能力不等的M／M／N排队模型

4.4.3基于M／M／N的系统模型及实际工作参数计算

4.4.4实验结果与系统容量分析

4.5本章小结

第5章进程迁移技术的应用

5.1分布式系统的发展

5.2分布式计算机系统相对于集中式系统的优点

5.3什么是进程迁移

5.3.1进程迁移涉及的问题

5.3.2进程迁移的适用对象

5.4进程迁移机制

5.4.1流程描述

5.4.2实时分布式系统中进程状态迁移算法

5.5实验实现及分析

5.6本章总结

结束语

致谢

参考文献

附录

个人简历在读期间发表的学术论文与研究成果