MINIX20操作系统剖析

北京化工大学硕士学位论文MINIX2.0操作系统剖析姓名：赵虹申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：朱望规2003.5.27MINIX2.0操作系统剖析作者：赵虹学位授予单位：北京化工大学相似文献(10条)1.学位论文陈文宇LINUX操作系统分析1998LINUX操作系统是一个免费发行的UNIX操作系统在微机上的实现.LINUX具有最新UNIX的全部内容,包括真正的多任务、虚拟存储、共享库函数、优越的存储管理和TCP/IP,UUCP网络工具.LINUX系统及其发展均符合POSIX标准.LINUX由于其系统软件免费索取,硬件费用低廉等特点,近年来发展迅速.LINUX应用软件已达上千兆.该文对LINUX操作系统的主要部分进行了分析,包括文件系统中EXT2文件系统,虚拟文件系统的原理以及具体实现;进程管理中进程的结构、u区、进程的创建、可执行文件的执行;存储管理中三级页面表,虚拟内存的实现.2.学位论文孙更新嵌入式动态可配置实时操作系统HDC-ReOS的研制——进程管理2004该课题组在前期研制完成的、具有自主知识产权的嵌入式操作系统的基础上,研究开发嵌入式动态可配置实时操作系统.主要内容包括进程管理、内存管理和设备管理等几个方面.该论文的主要研究内容是嵌入式动态可配置实时操作系统中的核心部分--进程管理.该文首先分析了被广泛应用的嵌入式操作系统μClinux的内核结构,指出了其在实时性方面所存在的缺陷;其次,对该系统的研制思路作了集中介绍,该系统采用双内核结构,在改进后的μClinux的基础上添加一个实时内核,并采用最早期限优先(EDF)进程调度算法,进一步加强其实时性.并且根据该操作系统应用于信息家电这一特点,对操作系统的时间片分配机制进行改进,大大提高了系统的响应时间.最后,通过实验证明HDC-ReOS(HDC-ReconfigurableEmbeddedOperatingSystem)操作系统在实时性方面的优越性.第一,阐述了课题的研究背景及其重要的研究意义;从嵌入式操作系统的理论研究和应用方面,对当前国内和国外嵌入式操作系统的研究动态进行分析.第二,对嵌入式操作系统--μClinux内核进行全面的剖析,深入分析了其各个模块的具体实现及其小型化的具体方案.在此基础上,提出了对μClinux进行优化的建议方案.第三,针对μClinux内核不适宜处理硬实时操作的问题,参考RT-Linux的实时性机制,提出了实时内核HDC-ReoS设计方案.作为该方案的核心工作,通过对多种进程调度算法的分析比较,确定了最早期限优先算法为该操作系统的进程调度算法并提出了面向信息家电应用的时间片分配机制,在此基础上给出了算法的详细描述.第四,叙述了HDC-ReoS设计方案的具体实现,并在基于IntelCPU的PC机上编译运行HDC-ReoS操作系统;在基于ARMCPU的S3C4510开发板上移植调试.通过运行中断响应测试等程序,对完成的系统进行了验证.最后,对该文的工作进行了总结并且对研究前景进行了展望.3.学位论文刘磊基于IA32操作系统内核的设计与实现2007嵌入式系统的发展是后PC时代的主流。对嵌入式系统的研发要求开发人员有良好的系统编程能力，如果能在学生学习期间教会他们能编写一个基本可运行的实际操作系统内核原型，将有助于学生对操作系统的全面理解，并对提升系统编程能力将会十分有益，这是本课题的初衷。课题主要目的是设计并实现一个可以实际运行、符合POSIX标准的操作系统SwOS的基本核心部分。本文首先探讨了开发操作系统内核平台的搭建和开发工具的选择，然后深入分析了IA32体系结构。IA32体系结构是当今流行的硬件平台，但由于该体系结构有很多历史遗留问题，其结构很复杂，故对其进行了细致的解读，在此基础上设计并实现了SwOS操作系统内核的基本部分。SwOS已实现部分就是本论文的主要内容，是一个基于IA32保护模式下多任务的单一操作系统内核，具有基本的进程管理、存储管理、文件管理、设备管理等功能。经过调试，运行情况良好。计划中的SwOS是一个基于IA32操作系统内核，但保留了向其他平台扩展的可能性。整个SwOS计划还将继续，例如完成网络通信、硬件驱动、跨硬件平台等。4.学位论文石高涛嵌入式操作系统微内核中进程管理的研究2002该文在研究现有嵌入式操作系统优缺点的基础之上,结合国内外操作系统的发展方向,真正实现了一个嵌入式操作系统的微内核.微内核操作系统具有可剪裁、可配置和灵活的特点,已经成为当前操作系统实现技术的主流.我们所实现的微内核中主要包括进程管理和进程同步、内存管理、中断和异常处理等.微内核的实现方式采用了单一地址空间的方法,消除了大量进出内核所带来的地址空间切换带来的开销,提高了系统的性能.完成了进程管理的设计和实现.进程管理采用了单进程-多线程模型,系统中只有一个进程作为资源的代表者和其它线程的祖先.进程间通信提供了信号量、消息队列机制.5.期刊论文吴成群操作系统中的进程管理-电脑知识与技术(认证考试)2004(9)操作系统是计算机三级等级考试中必考内容,而进程管理是操作系统中最为重要也是较难的内容,很多考生对这部分内容感到难学,笔者就此部分内容进行较为详细的分析,重点讲解了进程的概念、进程的控制、进程的同步、进程的调度和死锁等重要内容.6.学位论文黄文泽支持双总线安全结构的操作系统进程管理的研究与实现2009在网络安全问题变得越来越严峻的形势下，为解决该问题而进行的相关研究也在不断深入，解决问题的思路不再局限于已经形成的技术领域，如病毒扫描技术、防火墙技术、入侵检测技术、软硬件加密技术等。许多专家学者已经从更新的角度，希望在更大程度上解决网络安全问题。单CPU双总线安全计算机体系结构sCPU-dBUS便是从改进计算机体系结构角度增强计算机系统的网络安全性。本文针对sCPU-dBUS双总线安全体系结构的特点，研究、设计并实现了一种支持该体系结构的操作系统进程管理方法。首先研究了双进程管理单元的基本理论。该理论将系统中的用户进程分为本地用户进程和网络用户进程。本地用户进程运行在本地子系统，网络用户进程运行在网络子系统。为保证本地子系统和网络子系统的独立性，提高系统的安全性，两个独立的进程管理单元对系统中的本地用户进程和网络用户进程进行分别管理。然后，本文设计了一种支持双总线安全结构的进程调度器。该调度器具有两个子调度器，分别是本地调度器和网络调度器。本地调度器运行在本地子系统，网络子调度器运行在网络子系统，两个子调度器能够对各自子系统中的进程进行调度。为了满足用户在不同场合下的内核切换需求，本文研究并设计了双内核切换机制。该切换机制实现了两种内核切换方式——用户控制的内核切换和数据传输中的内核切换。为了进一步加强系统的安全性，防止低优先级进程对高优先级进程造成破坏，本文研究并设计了用户进程管理机制，对用户进程间的交互行为进行约束。接下来，基于源代码开放的MicroC/OS-Ⅱ操作系统内核，实现了双进程管理单元理论。通过扩展MicroC/OS-Ⅱ的进程控制块，实现对用户进程的分类；通过扩展MicroC/OS-Ⅱ的进程创建函数，实现了对不同类型进程的创建；通过扩展MicroC/OS-Ⅱ的进程调度器，实现了支持双总线安全结构的进程调度：通过扩展MicroC/OS-Ⅱ的进程管理函数，实现了用户进程管理机制所要求的各种约束。最后，基于本课题组研发的安全结构网络终端主板，对双进程管理单元理论进行了测试。整个测试过程包括测试用例设计、现场测试、结果分析三个部分。测试结果表明，本文提出并实现的双进程管理单元机制能够很好的支持双总线安全结构，能够实现对本地用户进程和网络用户进程的独立管理，能够自动完成总线切换。7.期刊论文朱贵良.蒋小森.布辉.杨彬.ZHUGui-liang.JIANGXiao-sen.BUHui.YANGBin进程调度演进过程的仿真设计与实现-华北水利水电学院学报2007,28(1)以定时器驱动机制为模式,用动画方式,以进程调度为中心,实现了对选用调度算法的运行过程的模拟与仿真,同时也实现了进程创建、调度、执行、阻塞和终止过程的可视化.系统能够自动完成进程演进过程的数据记录和分析,并对算法的性能进行初步评测,这对深入理解操作系统核心层,透析进程原理,发现和研究新的调度算法具有重要意义.8.期刊论文谭水木.胡子义.朱贵良.TANShui-mu.HUZi-yi.ZHUGui-liang现代OS中的进程调度仿真设计与实现-河南科学2006,24(4)采用模拟与仿真思路,以定时器驱动机制为模式,用动画方式,以进程调度为中心,实现了对选用调度算法的运行过程的模拟与仿真,同时也实现了进程创建、调度、执行、阻塞和终止过程的可视化.系统能够自动完成进程演进过程的数据记录和分析,并对算法的性能进行初步评测.这对深入理解操作系统核心层,透析进程原理,发现和研究新的调度算法具有重要意义.9.学位论文王京辉基于Linux操作系统的进程研究及其应用2001该文首先简单介绍了Linux和Linux的内核,然后从Linux内核在操作系统中的位置,Linux内核的抽象结构和内核中各个子系统之间的依赖关系,详细分析了Linux的内核结构;该文的重点在于对于进程的管理分析,首先介绍了进程的相关概念,然后分析了在Linux下的进程具体实现结构,包括进程的数据结构,多处理器系统中的调度和时钟和定时器,并且在实现中涉及了和进程有关的存储管理部分和进程之间的通信部分;线程是小的进程,该文介绍了线程的概念,实行和创建,LinuxThreads线程库和线程通信等等.最后通过对Linux内核相关部分的修改,完成了在特殊用途下的进程实现实际应用.该文的主要工作如下:该文的创新在于经过详细的分析Linux的进程机制,并且从进程的高度讨论了多线程的应用之后,在现有的硬件和软件无法更改的情况下,但是要求有更多的任务同时执行的时候,也就是要求有更多的进程同时工作,通过修改内核关于进程的管理的部分来实现进程数量的增大,完成相应进程数量的需要.突破默认最大进程数的限制.在这一问题中必须解决没有足够的gdt表项的问题.Gdt的大小是硬件限制的,该文的通过动态地设置进程的描述符,取消为进程预先分配空间的做法,内核中可以动态地寻址到每个进程的tss和1dt段,因此在任务切换时不再由于Linux进程数的限制而拒绝服务,使用给该方法可以突破对于512个进程的限制.其应用已经在上海环境检测系统的局域网中应用,采用这样的做法可以节约开支,经济有效.10.学位论文张云龙基于Linux的开放式数控系统软件结构的研究与开发2004随着海上采油工程的发展,海上石油导管架及海上采油平台制造工程也在急速发展.各种型材、管材的卷制与焊接等,均需专用、特殊的数控制造装备.过去靠进口的装备,有的故障频频,有的已不适应急速发展的生产需求.急需设计制造国产化的专用数控装备.该文从特殊装置数控系统的研究与开发出发,提出了基于Linux的开放式数控系统软件结构的研究与开发课题.分别就基于Linux的开放式数控系统的实时性关键技术作了详细的论述.结合工程实际,深入研究了实现开放式控制所需的软硬件技术条件.将传统的硬件和运动控制卡省去,根据用户不同的要求,利用Linux的进程管理、内存管理、中断管理和实时Linux接口技术,实现系统在启动、运行状态下的动态配置及在多种软硬件平台上的可移植性.使系统具有强大的适应性和灵活配置能力.该文采取面向对象的系统分析与设计方法和面向对象的程序设计方法.系统采用仿真宏代替Linux内核使用的sti,cli,iret等机器指令,使得实时内核捕获中断,禁止了Linux内核关硬件中断的操作:系统还采用了可加载模块技术将实时任务加载到同一地址,解决了频繁任务切换导致的延时问题;在进程调度方面,设计了用户可编程的任务调度器实现了任务调度;采用FIFO缓冲区技术解决普通Linux进程、Linux内核进程和实时进程间的信息交换.该文所开发的基于Linux的开放式数控系统运用在卷板机控制系统上具有强大