微内核

摘要： 工业物联网领域的设备具有配置多样的硬件环境特点,这种“碎片化”的特征催生了对应操作系统很强的伸缩性需求,以实现不同底层硬件和功能部件进行抽象,对上层提供统一的编程接口,为工业物联网打造良好生态环境提供基础。本文针对工业物联网操作系统的特征要求,对最适合的微内核操作系统的技术发展进行了深入调研,并对其中涉及的如任务实时调度、进程间高效通信、高效安全的内存管理、信息安全等关键技术进行了深入剖析。

摘要： 为解决嵌入式实时双操作系统自动化程度低下的问题,在研究嵌入式软件测试相关技术的基础上,提出了一种针对微内核虚拟化技术的嵌入式实时双操作系统自动化测试框架。首先构建了一个全实物测试平台,以分布式的架构管理测试过程;其次通过Robot Framework驱动sss测试用例的调度执行,利用Pyserial串口库实现自动化测试引擎与被测试的嵌入式实时操作系统之间的通信。测试结果表明,测试框架提升了嵌入式实时双系统的自动化测试程度,提高了系统测试的效率,同时也为系统的质量评估提供了依据。

摘要： 实时操作系统(Real-Time Operating System,RTOS)被广泛应用于窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)设备之中。这类设备对体积、能耗与稳定性有着严格的限制。NB-IoT设备多采用宏内核的RTOS,能得到较好的运行性能,但要求更多的硬件资源,并且内核中出现的问题很可能会导致整个系统崩溃。该文对传统RTOS进行改进,设计开发了无内存管理单元(Memory Management Unit,MMU)的微内核实时操作系统(nM-MKRTOS)。该系统针对NB-IoT中资源较少的设备,利用微内核的优势,其通过动态加载与链接(Dynamic Loading and Dynamic Linking,DL 2)技术实现内存复用和快速启动,并采用模块化开发的方式提高系统稳定性。在实际测试中,nM-MKRTOS通过内存复用技术将内存利用率提高了56.25%;在系统的启动测试中,通过在DL 2技术中引入权重加载,系统的核心功能在三个任务子集上的启动时间分别减少57.59%、52.55%与47.59%。该系统能够广泛应用于智慧农业、智慧校园等场合,能够降低系统成本,提高系统稳定性。

摘要： RT-Thread Smart采用微内核的设计思想,将操作系统自身的服务组件从内核中剥离出来,在用户态以进程的形式运行,避免服务组件的错误造成内核崩溃,提高系统整体的稳定性和可靠性.另一方面,依据用户配置选项,RT-Thread Smart继续支持将组件编译进内核中,以获得更佳的性能和向下兼容性.为了支持这些特性,RT-Thread Smart实现了对MMU和进程管理的支持,并通过通道机制来完成内核和用户态进程间的数据交换.

摘要： 嵌入式虚拟化技术可以有效降低产品的尺寸、重量、功耗和硬件成本,提升硬件的使用效率,缩短产品的开发和测试周期,兼容现有的生态资源.作为嵌入式技术的热点,本文回顾了虚拟化技术的基本概念及技术架构,介绍了嵌入式虚拟化和微内核的技术特点,并对比分析了学术界及工业界的主流微内核Hypervisor.

摘要： 本文针对工业物联网数据采集与控制的多样性和复杂性,设计并实现了一种通用数据采集与控制软件。基于模块化设计,采用微内核架构,应用嵌入式脚本技术作为扩展,可广泛的支持各种工业物联网系统的数据采集与控制。

摘要： 目前,物联网情景下的使用Linux以及Unix系统存在不适用的问题,在该环境下,需要使用物联网专用的操作系统去访问和控制相应的硬件设备,硬件的使用离不开硬件驱动的支撑.为减小驱动重新开发带来的弊端,提出了一种基于UHomeOS的微内核实现驱动复用的技术,通过虚拟机实现重用设备驱动的方式,解决了驱动复用过程中通用性较差、复用过程复杂、计算机资源占用过高等问题.

摘要： 针对近年来数据安全泄漏事件频发的问题,商业银行严格遵照监管机构的要求,加强全行的安全培训,加强全行的安全管理,建立商业银行自己全流程的数据安全管理制度,建立全流程的数据管理规范,建立一体化的全流程数据安全管理系统。

摘要： 无线传感网络软件一般用于外设资源少、性能低的单片机运行，为了增强无线传感网络应用的扩展性和重用性，设计了一个针对无线传感网络的系统平台。该平台用微内核的任务来表示网络协议的分层架构，用事件循环来管理网络服务原语，用任务的事件循环和定时器回调结合实现TDMA网络的时间同步，最后利用测试结果来验证可行性。

摘要： 随着在互联网上的激烈竞争,移动运营商需要集成企业内部和外部的各种能力,把能力开放给第三方应用,为用户提供更加及时、个性化、多元化的服务,从而建立能力开放平台.能力开放平台把移动的业务、合约、充值、号卡办理能力开放给外部渠道并把外部能力接入,提供给移动内部使用.本文对微内核的能力平台架构及安全机制进行分析与研究,以运营商角度，从微内核体系、分布式架构、安全机制及平台优势等方面深入分析，并提出相应的设计方案，以保障为用户提供可持续的、安全性高的服务。

摘要： 基于中间件平台JCOGIN,解决研制动态随机场应用软件中关于几何计算的组装、测试、验证、维护和演化等遇到的错误信息的检测和定位中的困难,根据“关注点分离”的原则并借鉴“微内核”技术和“软件体系结构”思想,提出一种新型的微内核测试诊断方法,创建几何计算微内核模型,并研制微内核测试程序.适应JCOGIN版本的更新,微内核测试程序具备几何数据的输入、转换和计算等功能模块的错误信息的预先判断和准确定位的能力.

摘要： 软件虚拟化技术经过一段时期的发展,形成了基于宿主系统和虚拟机监视器的全虚拟化架构和基于虚拟管理层的半虚拟化架构等诸多不同的现代虚拟机环境.但是,基于宿主系统和虚拟机监视器的全虚拟化架构过于依赖宿主系统的系统服务,导致基础代码的大量增加,大大降低了系统的可靠性,并且很大程度上受限于宿主系统的系统架构.另一方面,基于虚拟管理层的半虚拟化架构则缺乏稳健的系统构成,仅对虚拟机提供了大粒度的抽象,无法构建短小而精悍的完整系统.在此基础上,我们设想并提出一种新的虚拟机结构,将两者的优点有机的结合起来,整个虚拟机环境将被分成两部分：为环境提供可靠性,安全性以及隔离度的虚拟机抽象;和提供资源管理和功能实现的用户态虚拟机管理程序.而这样的架构恰好符合现代微内核操作系统的架构特点.经过对微内核进行一定的修改和功能扩充,就可以很好的实现一种新的基于微内核架构的虚拟机环境.

摘要： 普适计算环境具有的资源有限性、平台异构性和网络动态性等特点对中间件体系结构提出了挑战。针对传统中间件整体式体系结构存在的自适应和扩展困难的问题，提出了一种轻量级的微内核架构设计方法，通过内核和模块分离的方式提高中间件的适应性和可扩展性。基于这个方法，设计实现了一个普适计算中间件原型。中间件原型体系结构具有结构灵活、自适应机制轻量和扩展性较好等特点。

摘要： 随着计算机应用的日益普及,特别是某些特定的应用领域,例如:航空航天、军事、工业控制等,要求系统具有高稳定性和实时性,普通的计算机和操作系统已不适用,而嵌入式实时操作系统已经瞄准这些领域发展起来,并且已经获得了广泛的应用.VxWorks是目前公认的性能和可靠性最出色的实时操作系统,而其微内核对实时多任务的支持也是最为精简和高效的.本文就针对VxWorks微内核的任务调度及任务间通讯两方面,从原理和源码两个层次对其进行分析.主要包括:微内核的三种任务调度方式(可抢占式调度、轮转调度、优先级翻转),任务控制块结构,任务控制与调度函数;任务间通讯使用的信号量、消息队列、管道等的原理与结构。

摘要： 文章首先概述了JMX管理框架的的规范定义及系统结构.JMX是一种轻型的管理基础结构,对于被管理资源的服务实现了抽象,提供了底层的基本类集合,开发人员在保证大多数的公共管理类的完整性和一致性的前提下,进行扩展以满足特定网络管理应用的需要.在此基础上介绍了基于JMX框架的微内核的设计思路,提出了微内核的设计模型.

摘要： 进程间通信机制是微内核操作系统的关键功能之一。本文采用模型检测方法验证微内核操作系统的进程问通信机制,提出了一种从源码提取验证模型的方法。该方法以L4操作系统的进程间通信机制的C++源码实现为检验对象,从源码实现直接提取形式化模型,得到Promela语言的模型描述,可以直接应用模型检测器Spin对其进行正确性检测。实验表明了该方法的可行性和实用性。

摘要： 嵌入式实时系统已经在通信、自动控制、信息家电、国防等领域得到了越来越广泛的应用,嵌入式实时操作系统RTOS是整个嵌入式系统的核心.RTEMS是源码公开的实时多任务操作系统.它具有优秀实时操作系统的许多特征.RTEMS的系统结构是在微内核基础上的层次化结构,其安全性、可靠性高,可移植性好,且应用程序易于做到模块化,易调试.

摘要： 本文围绕着网络计算机阐述了一个基于NC-Linux的嵌入式应用软件支撑平台.该平台是NC产业链上的一个典型的应用聚焦体,通过采用自裁剪的Linux微内核、开源的嵌入式GUI、嵌入式数据库、嵌入式浏览器和类Java虚拟机,外挂中文环境和TCP/IP、RDP、XDMCP等多种网络协议,可为银行终端、电子政务等信息化应用解决方案提供了一个成熟的技术平台.文章最后针对该平台在农业信息领域的应用前景进行了分析和展望.

摘要： 本文首先分析了多媒体通信网络建设和发展的现状、存在问题。然后，以SIP、PSTN、 H.323为例，提出了一种多协议多媒体信息交换与处理平台的构建设想，讨论了平台构建原则，接着重点对总体层次框架、软件体系结构设计进行了论述，在此基础上，实现了平台对多协议的支持和异构网络终端的集群控制和集群处理。最后对平台的发展方向和应用前景进行了展望。

摘要： 本发明公开了一种微内核及宏内核混合的方法及系统，通过微内核及宏内核混合的方法，提高操作系统的内核性能及稳定性，支持宏内核重链接，可将其他模块合并到宏内核，从而提高了操作系统的灵活性；加快了操作系统的启动速度，可快速启动以支持用户操作，降低了操作系统启动的等待时间，并且有宏内核运行效率高的优点，提高了操作系统的稳定性优选地，提升了系统的安全性很低，并且使整个操作系统的加载时间加快。

摘要： 本发明公开了一种微内核及宏内核混合的方法及系统，通过微内核及宏内核混合的方法，提高操作系统的内核性能及稳定性，支持宏内核重链接，可将其他模块合并到宏内核，从而提高了操作系统的灵活性；加快了操作系统的启动速度，可快速启动以支持用户操作，降低了操作系统启动的等待时间，并且有宏内核运行效率高的优点，提高了操作系统的稳定性优选地，提升了系统的安全性很低，并且使整个操作系统的加载时间加快。

摘要： 本公开实施例涉及微内核架构的设备驱动方法、装置、电子设备和存储介质。本公开的至少一个实施例中，采用驱动主线程和设备子线程的主从线程架构模式，在操作系统启动时，仅启动驱动主线程，而不启动设备子线程，减少设备子线程对系统资源的消耗；并且，驱动主线程和设备子线程通过RPC方式提供设备驱动服务，具体地，当驱动主线程接收到的第一RPC消息为设备启动请求后，驱动主线程再启动设备节点的设备子线程，进而由设备子线程确定接收到的第二RPC消息为设备操作请求后，对设备节点进行对应的操作，解决目前的微内核架构中，应用无法直接调用设备驱动的问题。

摘要： 本发明公开了一种基于微内核的虚拟文件系统实现方法，在虚拟文件系统VFS中设置4个对象，包括挂载点、文件信息、目录项和索引节点，并设置4个管理表，包括文件系统接口表、文件系统挂载表、文件系统打开表、索引节点表，构建得到虚拟文件系统后，将虚拟文件系统作为微内核操作系统的系统组件，以服务器的形式部署在微内核操作系统中；将所需的文件系统挂载至虚拟文件系统服务器，并针对4个对象编写该文件系统的操作函数，向上给用户提供统一的POSIX标准接口，向下对接文件系统将操作函数进一步封装为接口函数，用户通过POSIX标准接口对文件系统中的文件进行调用。本发明可以实现一个概念完整、功能全面、操作便捷的虚拟文件系统。

摘要： 本发明公开了一种基于微内核的嵌入式虚拟机调度方法，获取每个虚拟处理器的优先级，并设置其关键级别，将关键级别较大的虚拟处理器作为关键虚拟处理器，并按照任务截止时间排序得到关键虚拟处理器序列；每次调度前，对完成任务运行的虚拟处理器进行消耗时间补充，然后根据当前时间预算判断虚拟处理器是否参与本次调度；在调度时判断当前时间是否为某个关键虚拟处理器的时间关键点，是则选择该关键虚拟处理器进行任务运行，否则选择优先级最高的虚拟处理器进行任务运行。本发明通过引入混合关键系统的思想，对关键级别较高或优先级较高的虚拟处理器进行优先调度，从而提高虚拟处理器的实时性，进而提高嵌入式虚拟机系统的运行效率。

摘要： 本发明提供了一种基于ARM架构的微内核IO虚拟化方法及系统，包括如下步骤：软件IO虚拟化步骤：通过软件I/O虚拟化进行基于ARM的微内核I/O虚拟化；硬件IO虚拟化步骤：基于ARM架构的硬件SMMU的硬件辅助I/O虚拟化优化软件I/O虚拟化。本发明提出的I/O虚拟化方法是通过软件I/O虚拟化方法和硬件辅助I/O虚拟化方法相结合的方法，软件I/O虚拟化方法参照virtio标准，减少了虚拟机退出和数据拷贝操作频率，相比其他方法能够极大地提高I/O虚拟化性能，同时通过硬件辅助I/O虚拟化进一步提高I/O虚拟化性能。

摘要： 本发明涉及自动化测试技术领域，尤其是指一种基于微内核的测试系统和测试方法，所述系统包括：存储层使用关系型数据库管理系统MYSQL数据库；服务层由微服务架构搭建，所述服务层包括：swagger导入模块用于定时分析接口信息，形成参数文档信息并写入所述存储层以及形成可编辑的参数输入框；用例模块用于根据用户填写的测试用例参数实例和设定的组合方法生成多个用例；脚本引擎用于根据所述用例模块信息执行，断言测试结果是否正确，形成测试报告并返回页面展示。实现了参数可视化编辑，无需代码或者仅需少量表达式就可以完成功能性接口用例的编写，极大简便了编写用例的难度，能快速上手，写流程性功能的自动化测试用例。

摘要： 本申请公开了基于微内核架构的量子计算机操作系统及量子计算机，其中，量子计算机为异构量子计算机，异构量子计算机包括量子处理器部分和经典处理器部分，本申请通过将内核对象管理模块和数据传递模块配置于内核空间，将其他的系统功能模块移到用户空间，最小化内核空间中的功能结构，并通过内核对象管理模块创建IPC通道，通过IPC通道和数据传递模块实现量子计算机的消息传递和远程内存访问，避免了用户态和内核态切换的开销。本申请采用微内核架构来设计量子计算机操作系统，最小化了操作系统内核空间中的功能结构，其具有开销小、可靠性高、安全性好等优点，通过该量子计算机操作系统控制异构量子计算机，提高了异构量子计算机的效率和性能。

摘要： 本发明涉及一种基于分布式的Hypervisor微内核架构、通信方法及设备，Hypervisor微内核架构用于实现设备前端和设备后端之间的通信，设备前端和设备后端分别设于不同的虚拟机中，Hypervisor微内核架构包括后端服务注册发布模块和后端服务查询模块，后端服务注册发布模块用于供设有设备后端的虚拟机进行发布其提供的后端服务以添加至后端服务注册表，后端服务查询模块用于供设有前端的虚拟机通过所述后端服务注册表确定可以提供后端服务的设有设备后端的虚拟机以完成设备前端和设备后端之间的通信。通过设置后端服务注册发布模块和后端服务查询模块，使得需要后端服务的前端可以查询到提供对应服务的后端并进行通信；解决了现有技术中后端服务集中实现存在单点故障的问题。

摘要： 本申请属于虚拟操作系统技术领域。具体提供了一种微内核虚拟化操作系统的系统调用方法和装置，该方法包括：通过开发工具，自定义配置虚拟机的系统调用的权限，并将配置信息注入微内核；在虚拟机执行系统调用请求时，所述微内核根据所述配置信息，确定对应系统调用的权限，以及根据确定的权限给予调用响应。基于本申请提供的技术方案，用户可以自主定义每个虚拟机系统功能的调用权限，从而实现差异化管理。