某嵌入式操作系统项目第二期开放式课题

课题信息：

*、基于冷热页面识别的操作系统存储栈优化技术

研究目标：

针对复杂信息系统场景中操作系统长时间高负载运行时内存资源不足和文件系统碎片化的问题，开展操作系统内核冷热页面分层迁移、场景自适应的文件碎片整理等技术研究，降低操作系统存储响应延迟，提高操作系统存储栈访问效率及资源利用率。

研究内容：

（1）基于*****-******的访存回放技术；

（2）基于页表项扫描的内存页面热度探测技术；

（3）基于机器学习的冷热页面分层迁移技术；

（4）基于数据分析的文件访问行为分析技术；

（5）面向分布式文件系统的智能文件碎片整理技术。

技术指标：

（1）国产处理器下，提供性能分析功能，支持内存泄漏分析、任务耗时分析、多线程竞争分析等性能优化功能，总体额外开销低于**%；

（2）页面热度探测过程导致的被测负载性能下降率不高于5%；

（3）在内存容量**%过度提交场景下，相比****机制能够将应用程序性能提升**%以上、****资源利用率提升5%以上；

（4）文件访问记录抓取准确率不低于**%；

（5）文件系统碎片整理能够使文件读写性能提升**%以上，且对系统其他任务造成的干扰不超过5%；

（6）访存行为重现精度不低于**%。

成果形式：

源代码，技术报告、软件文档、使用手册、专利交底书等。

经费限额：

***元

研制周期：

1年

*、面向端侧操作系统的智能服务轻量化技术

研究目标：

针对智能化复杂场景下端设备资源受限且异构资源整合困难、智能模型场景适应性不足、跨域协同调度能力不强等问题，开展面向资源受限环境的端侧智能服务轻量化部署、复杂场景自适应的端操作系统智能服务持续演化、智能服务跨域协同调度等技术研究，实现异构资源的高效融合与配置、资源环境自适应的模型部署与优化、端端协同的智能服务动态卸载与迁移，提升端设备的智能服务能力。

研究内容：

（1）基于深度神经网络模型压缩的端侧智能服务轻量化技术；

（2）基于迁移学习和强化学习的端侧智能服务自适应和自演化技术；

（3）基于端-端协同的智能服务动态卸载与均衡调度技术。

技术指标：

（1）支持不少于5个终端；

（2）支持不少于3种神经网络模型；

（3）在保证模型识别精度不变的前提下，模型压缩率不低于**%；

（4）在不超过*****带宽下，端-端智能服务卸载迁移时间不大于**秒；

（5）支持国产处理器。

成果形式：

源代码，算法模型，技术报告、软件文档、使用手册、专利交底书等。

经费限额：

***元

研制周期：

1年

*、弱网环境下操作系统可靠通信技术

研究目标：

针对弱网环境下嵌入式操作系统消息通信实时性较差、消息传输可靠性较低等问题，开展操作系统网络协议栈优化、消息实时传输、数据传输安全等技术研究，提升操作系统在弱网环境下的实时通信能力及消息传输可靠性。

研究内容：

（1）弱带宽环境下嵌入式操作系统网络协议栈优化技术；

（2）基于轻量化消息传递的操作系统实时传输技术；

（3）面向分布式环境的操作系统消息*致性保障技术；

（4）基于故障恢复的操作系统通信可靠性保障技术；

（5）基于数据加密与完整性验证的操作系统数据传输安全技术。

技术指标：

（1）消息事件响应时间不大于**毫秒，最大实时消息传输间隔不大于**毫秒；

（2）分布式环境中的消息*致性不低于**%；

（3）消息传输失败率不大于1%，消息持久化时间不大于1秒；

（4）网络丢包率不大于**%的情况下，消息重传成功率不低于**%；

（5）网络带宽波动幅度不大于**%的情况下，系统能自动调整消息的传输速率及大小，保证消息传递的成功率不低于**%；

（6）网络中断时间不大于5秒的情况下，消息传输的断点续传成功率不低于**%；

（7）支持国产处理器。

成果形式：

源代码，技术报告、软件文档、使用手册、专利交底书等。

经费限额：

***元

研制周期：

1年

*、资源受限的实时操作系统能耗优化技术

研究目标：

针对资源受限情况下实时操作系统能耗优化需求，研究异构多核处理器节能调度、实时任务调度等技术，在保证系统性能的同时优化资源使用效率，提高系统效能。

研究内容：

（1）基于****协议的异构多核处理器节能调度技术；

（2）基于同步感知的实时任务调度技术；

（3）面向异构多核实时系统的动态空闲时间优化技术。

技术指标：

（1）支持单*任务模型和复合任务模型；

（2）支持国产***、***等异构处理器；

（3）在保证原有任务集实时调度率的情况下，系统能耗降低至少**%；

（4）在任务临界区占比低于5%的情况下，保证任务集实时可调度率不低于**%，同时系统能耗降低至少**%。

（5）支持国产处理器。

成果形式：

源代码，算法模型，技术报告、软件文档、使用手册、专利交底书等。

经费限额：

***元

研制周期：

1年

*、基于互感知的实时虚拟化双层调度器研究

研究目标：

针对虚拟化系统中虚拟机实时任务调度存在优先级和锁持有者对物理机不可见、虚拟机调度对物理机透明、物理机内核任务资源调度不均等问题，开展虚拟机与物理机调度器双向信息共享技、面向实时任务的虚拟化平台双层调度、面向实时虚拟化的操作系统调度优化等技术研究，提升虚拟机实时任务的完成率和操作系统的资源利用率。

研究内容：

（1）虚拟机与物理机调度器双向信息共享技术；

（2）面向实时任务的虚拟化平台双层调度技术；

（3）面向实时虚拟化的操作系统调度优化技术。

技术指标：

（1）支持虚拟机调度器和物理机调度器组件化加载；

（2）互感知相关信息的获取及共享内存的更新总时间小于1微秒；

（3）相比无互感知的实时调度策略，实时任务截止时间满足率提升不低于**%；

（4）相比无互感知的实时调度策略，整体***利用率增加至少**%以上时，保证实时任务完成率不变；

（5）虚拟机满负载情况下，实时任务响应时间抖动降低**%以上；

（6）支持国产处理器。

成果形式：

源代码，技术报告、软件文档、使用手册、专利交底书等。

经费限额：

***元

研制周期：

1年

*、面向可编程硬件的操作系统协同优化技术

研究目标：

针对任务密集型和计算密集型场景下操作系统进程间通信和上下文切换延迟较大等问题，开展轻量级*****设计、基于****的操作系统任务调度、互斥信号量硬件化等技术研究，实现操作系统内存、***调度、***通信等资源在密级型任务下的执行效率。

研究内容：

（1）轻量级*****的架构模型研究；

（2）基于可编程硬件的任务调度算法研究；

（3）进程间通信资源软硬件协同优化技术。

技术指标：

（1）轻量级*****下系统性能提高不低于**%；

（2）支持与虚拟内存相同的内存隔离保护功能；

（3）调度任务的内核进行硬件化后，上下文切换时间降低不低于**%，中断响应时间降低不低于**%；

（4）支持国产处理器平台和国产操作系统。

成果形式：

源代码，算法模型，技术报告、软件文档、使用手册、专利交底书等。

经费限额：

***元

研制周期：

1年

*、面向复杂任务的容器全生命周期安全调度技术

研究目标：

针对操作系统异构资源分布式管理、任务高安全调度与协同等需求，开展容器最小化攻击面设计、可信容器安全加载及流程安全监管、关键任务下安全容器编排调度管理等技术研究，构建容器全生命周期安全调度管理系统，实现容器安全加载、过程监控、权限管理和安全编排调度，为任务容器化及安全调度提供技术支撑，保证复杂任务下操作系统的安全高效执行。

研究内容：

（1）面向复杂任务的容器攻击面最小化技术；

（2）基于*******机制的容器权限管理技术；

（3）基于可信根的可信容器安全加载技术；

（4）基于预置优先级的容器行为安全监管技术；

（5）关键任务下安全容器编排调度技术。

技术指标：

（1）国产处理器下支持服务软件架构，***%符合***规范；

（2）支持攻击面最小化程度不低于**%；

（3）支持基于*******机制的容器权限管理、容器安全加载与运行，以及至少*种国产可信根；

（4）提供关键任务与非关键任务混合调度编排功能，支持不少于****个关键任务容器和非关键任务容器调度编排；

（5）支持不少于**节点的任务关键系统以及不少于***节点的混合关键系统的分布式容器管理；

（6）支持不少于****个服务管理，服务间通讯时延不大于****，支持节点内和节点外的服务迁移、服务重启。

成果形式：

源代码，技术报告、软件文档、使用手册、专利交底书等。

经费限额：

***元

研制周期：

1年

申报要求：

（*）所有申报材料严禁涉密

（*）申报单位要求

1、满足《供应商管理与纪检相关的禁止性要求》（见附件1）。

2、具有独立企（事）业单位法人资格。在中华人民共和国境内注册，具有独立承担民事责任的能力的国企事业单位（不包括港澳台和外商控股企业），需提供有效的企业法人营业执照或事业单位法人证书复印件；法定代表人具有中华人民共和国国籍（不含港澳台地区）。

3、单位注册资金****元以上，经营状态正常，符合所申请类别经营许可登记范围。

4、不接受多家单位联合申报，同*指南课题同*单位只能申报*次。

5、具备有效的国家标准质量体系*******认证证书或其他国家认可的质量管理体系认证证书或装备承制资格证书，证书范围应涵盖所申报课题对应的业务方向。证书若处于续审或扩项期间，需提供已通过现场审查的相关证明材料（含承制资格范围）。

6、法定代表人、实际控制人等未被列入人民法院失信被执行人。

7、具有良好的商业信誉和健全的财务会计制度。

8、具备固定的生产经营、服务场地、设施设备，具有良好的质量保证能力、合同履约能力、技术服务和售后服务水平。

9、未在军队、中国船舶集团有限公司或地方省级以上政府采购处罚清单内。

**、其他条件、能力、评分相同情况下，具有保密资格的单位优先。

（*）申请人要求

1、项目负责人限1人，应为申报单位正式在职人员。

2、参研人员应为中国国籍。

3、不受理因学术不端、科研诚信不佳、重大失泄密等问题进入黑名单，不属于尚未解禁的申报单位和申请人。

（*）申报材料及方式

1、指南对接

严格按照课题信息及附件模板进行课题申报，指南咨询对接联系人：*** ***********、***-********。

2、申报材料

（1）技术材料：对照指南要求及附件模板（附件2、附件3）提交课题建议书及经费概算书****版和***版，***版要求课题建议书及经费概算书封面加盖申报单位公章。

（2）其他材料：

1）恪守商业道德承诺书（附件4）

2）供应商能力调查表（附件5）

3）供应商股东构成及人员情况表（无股东构成的单位，填写单位主要领导及课题主要参研人员）（附件6）

4）单位简介（格式自拟）

5）营业执照/事业单位法人证书

6）质量管理体系认证证书

7）武器装备承制单位资格证书（如有）

8）保密资质证书（如有）

9）武器装备科研生产许可证或备案凭证（如有）

**）近*年资产负债表、利润表、现金流量表

**）信用证明（****://***.***********.***.**/）

**）申请人有效身份证件

**）相关专利、荣誉等证书

申报阶段以上材料均需加盖公章，并提交扫描件；纸质版原件请于会议评审阶段现场提交，材料提交过程如有疑问，请联系***（电话***********、***-********）。

3、申报时间

自指南发布之日起，至****年9月**日**:**止。

4、申报方式

申报材料电子版发送至****@*******.***。邮件标题和附件命名统*为“******@***@申请单位”。严禁通过邮件发送涉密信息，*经发现我单位将报送相关执法机构，法律后果自负。

（*）评审与结果公示

1、评审程序

课题评审分为初步审查和会议评审两个阶段。

（1）初步审查

项目组将对课题申报材料进行初步审查。

以下情况视为初步审查不通过：

1）申报单位资质不符合要求；

2）申请人不符合规定条件；

3）申报材料不齐全或不规范；

4）技术指标、预期成果、研制周期等不符合要求，申报经费超过经费预算；

5）其他不符合申报要求的情况。

（2）会议评审

项目组将组织专家对通过初步审查的课题申报材料进行竞优评审。

2、结果公示

******议评审后**个工作日内，将评审结果进行公示，公示时间不少于3个工作日。

联系人：***

电话：*********** ***-********

通讯地址：湖北省武汉市东湖新技术开发区藏龙大道***号

邮编：******