随着通信技术的不断进步,短波这种传统的通信方式也得到了快速发展,凭借其独特的优势一直备受重视。短波通信距离较远,是远程通信的主要手段之一,且是唯一一种不受网络枢纽和有源中继体制约的长距离通信方式。短波在民用和军事领域都被广泛运用,因此对短波信号的监听与侦测也就显得尤为重要。短波信号的监测与分析系统需要满足实时性、高速数据流、分布式显控等要求。高效的内存分配算法可以有效的提高实时系统的效率及稳定性。Buddy算法是一种常见的内存分配算法,被Linux系统所采用,但仍然存在一系列缺点。对实时系统而言,频繁的向操作系统申请/释放内存,不仅低效,也不利于系统的稳定性。针对Buddy内存分配算法的不足,以及短波显控实时系统需要频繁进行内存分配的特点,提出了一种应用层的无锁内存分配算法,相较于传统Buddy算法,有更高的分配效率,特别是在高并发环境下。高速实时系统中常常需要频繁申请一些短生命期内存,而这会造成Buddy算法不断分裂和合并内存块。针对该问题,提出了渐进式重合并算法,不仅减少了内存块的拆合,提升了分配算法的平均响应速度,还降低了外碎率。针对传统TCP协议在当今有线/无线异构网络环境下暴露出的不足,以及短波显控系统的实时数据传输需求,本文利用UDP协议高可塑性的特点,设计出了一个相较于TCP协议有着多处改进的可靠UDP协议,如:采用基于动态平滑因子的RTT估计算法提高了 RTT估计值的准确度;通过改进带宽估计算法提升了拥塞控制算法的流量控制效率;提出超时数据快速丢弃算法来解决过期数据重传问题。最后,通过对比实验验证了本文提出的无锁内存分配算法有效提高了并发场景下内存分配与释放的效率,采用新算法后系统的整体效率约提升12%,并将提出的可靠UDP协议与TCP协议在实际生产环境中进行了对比运行,采用可靠UDP传输协议的系统不仅提高了传输效率,还降低了数据失效率。