嵌入式Linux系统下根文件系统的构建

随着消费电子产品的系统功能日趋复杂,引入嵌入式Linux操作系统已成趋势。类似于Windows系统,嵌入式Linux要在一个分区上存放系统启动所必需的文件,比如内核映象文件、内核加载后运行的第一个程序（int）、给用户提供操作界面的Shell程序、应用程序所依赖的库等等。这些必需、基本的文件合称为根文件系统,它们存放在一个分区中。根文件系统是嵌入式Linux系统必不可少的部分。本文结合工程实践,详细介绍了如何高效制作嵌入式Linux使用的CramFS根文件系统。     

浅析操作系统内核体系结构

操作系统内核是整个计算机系统的核心，负责管理整个计算机系统的资源及控制系统的运行，而操作系统内核的不同实现又会影响整个系统的高效运行，从体系结构的角度出发，对UNIX、Linux、Windows2000等3种操作系统内核结构进行了较为详细的分析，并对它们的内核结构进行了比较。     

Windows XP稳定性全面剖析

某种程度上Windows9x用户对Windows抱怨最多的就是它的稳定性了，在Windows9x上蓝屏是最常见的事情。我在运行Windows9x的电脑上用Word写文章时切记的一件事情就是随时存盘，否则蓝屏来得毫无征兆，半天的辛苦就去了。有时候稳定性和兼容性是必须要同时考虑的问题，Windows9x的兼容性无疑是很好的，但是稳定性实在是欠佳。而Windows2000由于是基于NT的内核和技术在稳定性上有上佳表现，但是兼容性又实在是太差了，在兼容硬件组成的兼容机上，Windows2000根本谈不上稳定。稳定和可靠一直都是Windows的死穴。一个可靠而稳定的操作系统要…     

Linux下基于对象的内存映射型设备驱动研究及实现

设备驱动是计算机系统可靠运行的前提.现有的设备驱动方法,数据要经过驱动层缓存向应用层拷贝、应用层缓存向存储设备拷贝的过程,当数据量比较大时,系统的响应速度会受到一定的限制.通过对Linux内核的对象机制和虚拟内存机制的研究,提出基于对象的内存映射型设备驱动方法,使用户进程直接访问设备内存以提高响应速度,并对该驱动的性能进行测试和评价.     

DesktopToGo:基于应用层虚拟化的可迁移个人计算

在任意计算机上重现用户的个性化计算环境。基于应用层虚拟化技术,在高速移动存储设备上保存用户的配置信息。在运行时,通过系统调用包裹技术截获这些资源的访问,再定向到移动存储设备上,在不影响性能和可靠性的前提下重现用户的个人计算环境。给出了该系统的原型实现及性能测试。测试结果表明:应用层虚拟化技术运行的开销只占用系统开销的0.5%。     

PC端Android模拟器操作系统虚拟化技术的实现

为了解决传统方法工作量很大,虚拟化效率低,无法保证运行安全性,虚拟化性能低的问题,提出一种新的PC(personal computer)端Android模拟器操作系统虚拟化技术。设计PC端Android模拟器操作系统虚拟化技术框架,对框架内核层进行详细分析。在内核层中,于Linux内核构造若干互相独立容器,在各容器中运行独立的Android模拟器操作系统,实现设备隔离。利用容器API(application programming interface)对命令进行调用,实现对容器的管理。用Sensor代表传感器,利用Sensor Manager的int type法达到实例化的目的。通过ARM(advanced reduced instruction set computer machines)虚拟化技术实现硬件辅助虚拟化,ARM虚拟化扩展通过两阶段页表转换管理设备虚拟化,安全扩展通过计算信任值进行管理,设定信任阈值,只允许高于信任阈值的节点访问。结果表明,所提方法有很高的隔离安全性,性能损耗低,说明所提方法整体性能优。     

跨平台汇编语言集成系统的设计与实现

采用JAVA面向对象程序设计为主体开发技术,设计实现一个跨Windows和Linux平台的汇编语言集成系统.该系统以JAVA程序中相应的界面视图类、文件检查类、出错信息处理类、编译功能集成类和主类的详细设计来说明系统结构之间的联系,能够实现高级语言程序、底层汇编环境、操作系统环境相互通信,以及Windows/Linux双系统兼容,全中文界面交互,源程序编辑、编译、运行及调试集成和出错信息处理,不仅有利于工程技术开发,也有利于初学者掌握汇编语言程序的开发过程.     

嵌入式系统引导程序BootLoader的设计与实现

嵌入式Linux是将普通Linux操作系统进行裁剪、修改,使之能在嵌入式计算机系统上运行的一种操作系统.主要研究了以ARM7TDMI为内核的S3C44B0X处理器和基于uClinux操作系统的Blob,特别重点介绍Blob的移植和用户命令的添加过程.     

Windows NT的体系结构

Windows NT是面向工作站、网络服务器及大型计算机的网络操作系统。也可用作PC操作系统，同时由于其鲜明的技术特点，支撑Windows NT在市场上经久不衷。通过对Windows NT的特点、Windows NT操作系统的组成部分、Windows NT环境子系统和用户模式程序的分析，论述了Windows NT的体系结构。     

适用于移动信息终端的嵌入式Linux操作系统

本系列以Linux操作系统为原型，建立了一个跨平台的面向应用的嵌入式操作系统和软件开发平台，适用于各种嵌入式微处理器，应用于移动信息终端设备。它由系统软件和软件开发包组成，其中系统软件整合了操作系统内核、文件系统、设备驱动、嵌入式应用组件、人机图形界面等部分。     

虚拟化平台构建操作系统函数调用关系方法

针对现有操作系统函数调用关系构建方法存在依赖系统源代码、兼容性差的问题,提出了一种基于硬件虚拟化中断陷入机制的操作系统内核函数调用关系构建方法。该方法在操作系统内核函数的特定位置动态插入会引起虚拟化中断陷入的特殊指令覆盖内核特定位置的指令,实现在函数调用、被调用时触发虚拟化中断陷入,并在陷入后的虚拟机监控器中获取当前内核函数的调用信息,从而动态构建操作系统的内核调用关系。实验结果表明,本方法能在不依赖内核源码、编译器的情况下构建多种开源/闭源、32 位/64 位操作系统的内核函数调用关系,构建准确率为100%,查全率大于85%。该方法可用于操作系统内核安全分析及白名单构建等工作,具有一定的实用价值。     

Design and Implementation of a Storage Virtualization System Based on SCSI Target Simulator in SAN

The ideal storage virtualization system is compatible with all operating systems in storage are anetworks (SANs). However, current storage systems on clustered hosts and multiple operating systems are not practical. This paper presents a storage virtualization system based on a SCSI target simulator in a SAN to solve these problems. This storage virtualization system runs in the target hosts of the SAN, dynamically stores the physical information, and uses the mapping table method to modify the SCSI command addresses. The system uses the bitmap technique to manage the free space. The storage virtualization system provides various functions, such as logical volume resizing, data mirroring, and snapshots, and is compatible with clustered hosts and multiple operating systems, such as Windows NT and RedHat.     

浅析Linux虚拟化技术

虚拟化是当今计算机及网络领域热门的技术方向之一,在某种程度上它为用户屏蔽了计算机底层异构系统的复杂性,带给用户操作及管理计算机系统上的极大方便性并降低了企业的信息化成本,而Linux是近乎免费且完全开放源代码的计算机操作系统,用户可根据需要定制和裁剪,Linux与虚拟化的结合必然是企业追求高效率和低成本的技术选择趋势。对虚拟化技术及Linux系统下虚拟化实现作了详细的介绍,比较了不同的实现方法和虚拟化软件平台。     

Windows 98/NT中I/O地址访问机制的探讨

Ｗｉｎｄｏｗｓ／ＮＴ中Ｉ／Ｏ限制是操作系统实现系统安全运行的一项有力措施,而突破这种限制是应用程序实现特定功能的要求。Ｗｉｎｄｏｗｓ９８由于向下兼容的需要,可以通过Ｉ／Ｏ许可位图、ＶｘＤ程序和间接跳入Ｒｉｎｇ０等方法实现Ｉ／Ｏ地址的读写。而在ＷｉｎｄｏｗｓＮＴ中,经济的方法是找出操作系统进行系统控制的函数调用。     

基于劫持内核入口点的隐藏进程检测方法

针对现有的隐藏进程检测方法存在易规避、兼容性差、对操作系统性能影响较大等问题,提出了一种基于劫持内核入口点的隐藏进程检测方法. 该方法根据进程与内核交互的行为特征,劫持用户态进入内核态的3类入口:KiFastCallEntry、IDT和GDT,通过语义重构建立内核态进程列表,结合交叉视图检测隐藏进程. 实验表明,与其他进程检测方法相比,该方法可以检测目前各种Rootkit隐藏进程方法;支持多种Windows操作系统版本,且对操作系统的性能影响较小;准确性高,兼容性好,实用价值高.      

嵌入式CPU软硬件协同开发中的操作系统设计

为了满足高性能嵌入式CPU软硬件协同开发的需要,提出一个嵌入式Linux操作系统设计方案,在真正的硬件完成之前利用虚拟原型系统进行软硬件集成测试。该方案基于开放源代码软件,采用精简配置的Linux Kernel,以u-Clibc和Busybox为主构成根文件系统,特别选择加入必要的基准测试程序。该系统成功应用于清华大学THUMP系列CPU开发,保证了验证的完备性,提高了验证效率,为CPU的性能优化提供了有力的支持。实验结果表明:该方案满足了验证目的和虚拟环境对操作系统设计提出的严格要求,同时为目标CPU未来运行系统提供了基础。     

基于操作系统内核的包过滤防火墙系统的设计与实现

分析了包过滤防火墙的工作原理,然后在对W indows NT和Linux内核网络接口的分析基础上,通过修改操作系统的内核,实现了透明的包过滤防火墙.并对包过滤防火墙提出了自己的见解.     

ARM TrustZone的轻量级嵌入式虚拟化架构

针对现存的基于软件的虚拟化解决方案存在的不足,利用ARM标准硬件技术和赛灵思ZC702商业平台,实现通用操作系统(GPOS)与轻量级实时操作系统(FreeRTOS)同时运行.测试结果表明:虚拟机从RTOS到GPOS的上下文切换系统开销是3.10 μs,相反过程为2.64 μs,内存占用也仅为1 KB;由虚拟机监视系统(VMM)引入的性能开销低和内存占用较小;利用ARM TrustZone技术可实现一个具有低成本和高可靠性的轻量级虚拟化解决方案.