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题名基于分层软总线的新型通用操作系统结构模型
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作者
杨攀
董攀
江哲
丁滟
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机构
国防科技大学计算机学院
University of Cambridge
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出处
《软件学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第10期4930-4947,共18页
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基金
国家自然科学基金(U19A2060)。
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文摘
传统的操作系统设计所面临的主要挑战是需要管理的资源数量,多样性,分布范围不断增加以及系统状态频繁变化.然而,现有操作系统结构已经成为应对上述挑战的最大障碍,原因如下:(1)紧耦合和中心化的结构不仅损害了系统的灵活性和扩展性,还导致了操作系统生态分离;(2)系统中单一的隔离机制,如内核态-用户态隔离,造成了各种能力之间的矛盾,如安全性和性能等.为此,结合简捷的分层软总线设计思想和多样化隔离机制来组织操作系统组件,提出一种新型操作系统模型——Yggdrasil.Yggdrasil将操作系统功能分解为以软总线相连接的组件节点,其通信被标准化为经软总线的消息传递.为支持特权态等隔离状态的划分和不同的软件层次,Yggdrasil还引入桥节点实现多层软总线的级联和受控通信,通过自相似的拓扑特性使操作系统的逻辑表述能力和扩展性都得到了极大的强化.此外,软总线的简单性和层次性也有助于实现去中心化.构建操作系统的分层软总线模型实例HiBuOS,通过3方面的具体设计验证并展示基于Yggdrasil思想来开发新型操作系统的可行性:(1)根据目标操作系统的规模和要求设计规划多层总线结构;(2)选择具体的隔离和通信机制实例化桥节点和软总线;(3)实现基于分层软总线风格的操作系统服务.对HiBuOS的评估表明,它没有引入明显的性能损耗,而且还在提高系统可扩展性,安全性和生态发展方面具有显著的优势和潜力.
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关键词
分层软总线
操作系统结构模型
松耦合
多样化隔离机制
自相似性
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Keywords
hierarchical software bus
operating system structure model
loose coupling
diverse isolation mechanism
self-similarity
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分类号
TP316
[自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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题名操作系统结构研究
被引量：2
- 2
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作者
郭玉东
张萍
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机构
解放军信息工程大学信息工程学院
河南工程学院计算机科学与工程系
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出处
《计算机工程与设计》
CSCD
北大核心
2009年第1期119-121,共3页
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文摘
目前的操作系统越来越复杂,已接管了计算机系统中几乎所有的控制权,极大地损害了用户的利益,也带来了严重的安全性、可靠性问题。产生这些问题的根本原因是现有操作系统的结构存在着缺陷,因而有必要设计全新的操作系统结构。分析了操作系统与国家政府机构之间的关系,列举了目前操作系统面临的主要问题,借助封建帝王们的政治智慧,提出了新操作系统结构的设计原则,并给出了一种操作系统结构的参考模型。该模型以虚拟化技术为基础,有效地分割了操作系统的权力,可大大提高系统的安全性、可靠性和可观察性。
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关键词
操作系统
操作系统结构
虚拟化
虚拟机监控器
可观察性
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Keywords
operating system
OSframework
virtualization
VMmonitor, observability
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分类号
TP316.4
[自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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题名虚拟外存管理技术研究
被引量：1
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作者
张萍
郭玉东
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机构
河南工程学院计算机科学与工程系
解放军信息工程大学信息工程学院
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出处
《计算机工程与设计》
CSCD
北大核心
2010年第20期4418-4421,共4页
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文摘
为解决多虚拟机环境中的外存管理问题,研究了基于虚拟机监控器的多虚拟机结构,总结出了多虚拟机环境所面临的3个主要外存管理问题,即外存空间的隔离与保护、外存空间的按需分配和外存空间的扩展。借鉴操作系统中成熟的虚拟内存管理思想,提出了一种虚拟外存管理器的设计方案,有效地解决了外存管理中的上述问题。实验结果表明,虚拟分区可以动态创建和撤销,分区的容量可以根据实际需要动态增长,并可实现基于分区的写保护,外存管理的灵活性大大增加,外存空间的利用率大大提高。
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关键词
操作系统结构
外存管理
虚拟化
虚拟外存
虚拟机监控器
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Keywords
OS framework external memory management virtualization virtual external memory VMM（virtual machine monitor）
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分类号
TP39
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名基于灵活内核的构件化驱动程序
被引量：3
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作者
杜永文
何华灿
陈榕
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机构
西北工业大学计算机科学与工程系
北京科泰世纪有限公司
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出处
《小型微型计算机系统》
CSCD
北大核心
2004年第4期587-590,共4页
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基金
国家"8 63"项目 ( 2 0 0 1AA113 40 0 )资助
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文摘
探讨了整体内核和微内核两种操作系统体系结构的优缺点 ,并基于嵌入式操作系统—和欣的灵活内核技术提出构件化驱动程序设计 ,主旨是使用 ez COM构件技术封装驱动程序 ,实现多种模式下调用驱动程序 。
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关键词
构件化驱动
构件技术
操作系统体系结构
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Keywords
component based driver
component technique
operating system architecture
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分类号
TP316
[自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
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