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Space操作系统中互操作机制的研究与实现

2020-12-06阅读(411)

Space操作系统中互操作机制的研究与实现

论文摘要

近几年,随着桌面操作系统的飞速发展和桌面用户的不断增加,能支持运行异构操作系统的应用程序的软件已成为国内外相关领域研究的热点,尤其是具有良好的互操作性的操作系统,更是业界竞争的焦点。因为随着软件产品的多样化、软件产品标准的多元化,良好的互操作性为操作系统兼容异地应用和服务、提高操作系统的可用性和可扩展性提供了广阔前景。因此互操作成为操作系统领域中一个重要的研究方向。本文针对Space操作系统四大特点之一的互操作性展开讨论,详细阐述了Space操作系统中互操作机制的研究与实现。本文所讨论的研究课题的内容对增强Space操作系统的互操作性、可用性和可扩展性有很大价值,为Space操作系统提供了更广阔的应用前景,同时,该课题所实现的Space互操作环境是高效的、可靠的,研究成果现已应用在Space安全计算机系列产品中。本文针对Space互操作机制的设计与实现提出了一种全新的互操作环境设计框架——内核模块消费者的互操作设计框架,本文的讨论围绕着这个设计框架展开,包括五部分的内容:首先讨论了Space互操作环境的组件构成、组件功能;第二,详细讨论了内核模块消费者的互操作设计框架中的服务提供者Space服务模块的设计与实现,包括Space服务模块功能组件、元操作,以及用来管理异地对象用到的数据结构和算法,包括Space服务模块内核空间的存储组织结构和异地对象的分配、释放、搜索算法等;第三,详细讨论了Space互操作环境中的系统调用接口的设计与实现,包括系统调用分发存根、系统调用表、系统服务例程、系统服务请求协议等内容;第四,详细阐述了Space互操作环境采用的异地进程映像装入技术——混合式进程映像装入技术,提出了基于模块依赖关系图分析实现进程映像装入技术的方法,通过规则简化得到高效的混合式进程映像装入算法,并讨论了该技术在Space互操作环境中的实现;最后本文验证了Space互操作环境的三个实现目标:互操作性、可用性和高效率,通过对课题成果的验收、展示和分析,对该课题进行了总结。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 目录
  • 第一章 绪论
  • 1.1 课题的目的和意义
  • 1.2 操作系统互操作技术概述
  • 1.3 互操作技术国内外研究现状
  • 1.4 课题的总体目标
  • 1.5 研究的主要内容
  • 1.6 本论文后续章节安排
  • 第二章 Space互操作机制的总体设计
  • 2.1 基本概念
  • 2.1.1 内核态和用户态
  • 2.1.2 内核模块
  • 2.1.3 进程映像
  • 2.1.4 动态链接库
  • 2.1.5 Windows执行体
  • 2.2 Space互操作环境的架构设计
  • 2.3 Space互操作环境中的进程周期
  • 2.4 Space互操作环境的设计模型
  • 2.4.1 传统互操作软件设计模型
  • 2.4.2 内核模块消费者设计模型
  • 2.4.3 Space互操作环境设计模型特点
  • 2.5 本章总结
  • 第三章 Space服务模块的研究与实现
  • 3.1 Space服务模块的设计原则与实现思路
  • 3.1.1 Space内核模块的设计原则
  • 3.1.2 内核模块相关的数据结构
  • 3.1.3 Space服务模块的程序框架
  • 3.2 功能组件的研究与实现
  • 3.2.1 内存管理组件
  • 3.2.2 对象管理组件
  • 3.2.3 进程和线程管理组件
  • 3.2.4 Space服务模块中的其他功能组件
  • 3.3 Space服务模块中的函数
  • 3.4 Space服务模块元操作函数的设计与实现
  • open函数'>3.4.1 ssopen函数
  • release函数'>3.4.2 ssrelease函数
  • write函数'>3.4.3 sswrite函数
  • read函数'>3.4.4 ssread函数
  • 3.5 本章小结
  • 第四章 异地系统调用接口的研究与实现
  • 4.1 异地系统调用接口的设计思路
  • 4.1.1 系统调用接口的构成
  • 4.1.2 系统调用的执行流程
  • 4.1.3 异地系统调用接口的概要设计
  • 4.2 系统服务分发存根的设计与实现
  • 4.2.1 异地系统调用请求协议的设计
  • 4.2.2 异地系统调用请求缓冲区的实现
  • 4.2.3 异地系统服务分发存根的实现
  • 4.3 Space服务模块系统调用组件的设计与实现
  • 4.3.1 异地系统调用入口点
  • 4.3.2 内核空间系统调用请求缓冲区的存储
  • 4.3.3 异地系统调用表
  • 4.3.4 异地系统服务例程
  • 4.4 本章小结
  • 第五章 混合式进程映像装入技术的研究与实现
  • 5.1 混合式进程映像装入技术概述
  • 5.2 混合式进程映像装入方法的设计
  • 5.2.1 异构模块之间的依赖关系分析
  • 5.2.2 混合式进程映像的结构设计
  • 5.2.3 混合式进程映像装入算法
  • 5.3 混合式进程装入技术的实现
  • 5.3.1 异地可执行模块解释器的实现
  • 5.3.2 PE文件识别功能的实现
  • 5.4 进程映像装入性能测试
  • 5.4.1 性能测试实验设计
  • 5.4.2 性能测试实验过程
  • 5.4.3 性能分析
  • 5.5 本章小结
  • 第六章 总结
  • 6.1 本课题完成情况总结
  • 6.1.1 互操作性
  • 6.1.2 可用性
  • 6.1.3 效率提升
  • 6.2 本课题的创新点
  • 6.3 本课题未来研究工作展望
  • 6.4 结束语
  • 参考文献
  • 致谢
  • 作者简历

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