操作系统的动态更新

提出一种利用系统虚拟化技术在现有操作系统上添加动态更新功能的方法.这种方法在克服动态更新操作系统固有困难的同时摒弃了对安全点的依赖,支持在任意时刻进行动态更新.开发的Lucos原型系统能在极短时间内使用官方发布的内核补丁对Linux操作系统进行动态更新,并且性能测试表明Lucos对性能仅仅造成可以忽略的影响：相比同运行环境下的Xen-Linux只有不到1%的性能损失.     

基于代码克隆检测的操作系统脆弱性分析方法

基于代码克隆检测技术进行软件脆弱性检测,是软件脆弱性静态分析中的一个重要方向.目前,已有软件脆弱性检测工具在面向大规模代码集的脆弱性检测方面存在不足,且缺乏针对操作系统脆弱性的优化.为此,基于代码克隆检测技术,提出了一种操作系统脆弱性检测方法.首先在一般的"代码表征—提取特征—特征比对"检测流程的基础上,加入了基于操作系统软件包类型和函数代码规模的预筛选机制,在进行代码表征之前排除大部分无关代码.其次选择函数基本信息、符号序列和控制流路径三个角度提取代码特征,逐级比较脆弱代码和待测代码的相似度.最后从公开脆弱性数据库获取脆弱样本,对典型开源操作系统进行了实验,结果显示预筛选能够有效缩减实验对象的代码规模,而检测结果的平均精确度达到了84％.     

基于HDFS的动态副本策略设计与实现

针对HDFS的副本方式难以满足动态的数据变化及用户需求,在原有HDFS的管理架构之上对其进行优化,定义了一种算法模型去定量的分析系统可用性参数,提出了一种动态副本调整策略,实现了针对数据存储资源的动态调度服务。模拟实验结果表明：当文件访问量变化的时候,该策略中的副本数量能动态地增加减少,从而验证了该策略的正确性和有效性。     

基于代码路径的安全操作系统性能优化方法

为了满足面向访问验证保护级的要求, 研发新一代高等级安全操作系统, 我们采用微内核的架构设计和实现了面向访问验证保护级的安全操作系统原型系统(VSOS), 并通过设计和实现新的访问监控器来满足安全内核设计原则中的不可旁过和总是被调用两项要求, 但访问监控器的引入导致VSOS的性能产生较大的损耗. 提出了一种基于代码路径优化的方法, 用于改进访问监控器的实现和调用方式, 以及可信路径机制的实现方式. 实验表明, 通过此方法VSOS的性能和可信路径过程的用户体验都得到了提升.     

基于Linux的在线更新服务系统

介绍了一个能够在用户态下支持动态加载服务的应用系统,重点阐述了该系统的实现思想和方法。     

基于ROC教学法的开源操作系统教材建设

针对目前国内外操作系统教材内容大同小异且实践课往往与原理课内容存在差异的问题,分析相关研究,提出一种基于ROC理念的开源操作系统教材建设方案,介绍开源操作系统教材建设案例,最终达到因材施教、学以致用的教学效果。     

基于动态追踪的自愈操作系统故障监测技术

操作系统内核故障往往集中分布在特定位置,其中动态内存分配和资源竞争相关代码段为典型的故障集中点,针对上述两类故障集中点,提出了一种新的基于内核动态追踪的故障监测技术,通过追踪导致内核全局数据状态迁移的方法调用,依据设计的规则对记录的调用序列和数据进行分析,实现对故障的监测和定位。监测技术在Linux操作系统中以可加载内核模块的形式实现,不需要额外硬件支持和对原系统代码进行修改。通过故障注入实验验证了监测技术的有效性,监测延时低于已有的基于时间和系统性能指标的故障监测技术。     

基于状态表决的大规模数据库在线更新算法

目前,数据库为了保证运行安全需要进行在线更新,由于大量的数据要在短时间之内完成加载,那么计算机很难直接对其表决。针对这种问题,我们提出针对数据库的实时状态表决,而不是对数据库直接表决,并基于这种表决方法设计出相应的算法,有效解决数据量过大的问题。     

基于操作系统经典与前沿的“拿来主义”式新型教学方法

针对计算机操作系统课程教学抽象枯燥的问题,提出一种结合经典知识和前沿动态的"拿来主义"式的新型教学方法。该方法将经典知识、前沿动态与课程基础知识紧密结合起来,从一个全新的教学视角将学生引领入信息化、网络化、国际化、生活化的并与其自身息息相关的学习境地,激发学生的学习热情及求知欲,提高反思和创新能力,进一步贴近军校大学生对信息化、网络化的部队需求,也充分体现了军队院校"向部队靠拢,向实战靠拢"的办学宗旨。     

动态可扩展操作系统的研究

动态扩展技术的研究能够解决操作系统设计中许多长期存在并难以解决的问题。这些问题包括：如何在提高应用程序的性能同时保证系统的安全性;如何提高操作系统使用的灵活性;如何包容和管理随着操作系统发展而不断增加的复杂性。文章对当前各种操作系统扩展类型进行详细分类,具体介绍了各种动态扩展技术,评估了不同的扩展技术对操作系统性能和安全性的影响,最后提出了需要研究的内容以及其中的关键问题。     

一种高可靠的嵌入式软件远程自更新机制的研究与实现

通过远程通信方式实现嵌入式软件系统的异地自动更新,能有效地降低嵌入式软件的维护成本,提高嵌入式系统的智能化水平.远程自更新过程中的可靠性直接影响着软件更新的质量.在分析影响更新可靠性的干扰因素的基础上,针对没有单独设计启动程序的嵌入式系统,提出了一种具有高可靠性的嵌入式软件远程自更新机制.     

操作系统中的死锁检测

本文提供了一种检测操作系统中死锁的方法．该方法包含三个步骤：（1）通过检测进程加锁与解锁是否匹配来获得锁的持有者;（2）从异常进程中筛选出锁的等待者;（3）通过检查锁的持有者与等待者是否会形成循环等待图来判定死锁．通过实验发现,该方法对系统性能的影响小于l％,而且不需要修改内核源码和源程序．     

操作系统电源管理研究进展

系统级动态电源管理技术的关键问题是在系统性能与能耗之间进行权衡. 在硬件提供支持的基础上,操作系统电源管理的优势在于操作系统作为系统资源管理者,根据工作负载和硬件资源电源状态的特征,在满足系统性能约束条件下作出电源管理决策和控制,降低系统能耗. 从优化控制策略和操作系统资源管理的角度,综述操作系统电源管理研究现状及其关键技术. 对两类动态电源管理策略进行详细分析,讨论了从资源管理角度进行操作系统电源管理的研究思路和问题,对当前面临的主要问题和发展趋势进行了总结和展望.     

可动态扩展的嵌入式操作系统

可动态扩展的嵌入式操作系统研究的目的是使系统能够根据系统环境和用户需求动态的调整系统的行为，本文在标准的嵌入式实时操作系统基础上，采用核心扩展，软组件等技术提出并实现了一个适用于嵌入式操作系统的动态扩展方案，本方案在保证嵌入式系统实时性和安全性的前提下，使系统具有高度的灵活性。     

一种基于网络存储协议的OS远程启动机制

文章提出了一种基于网络存储协议的操作系统远程启动机制,解决了基于文件下载的远程启动协议难以支持多文件内核操作系统(如Win2000/XP等)的问题,并给出了实现示例的性能测试结果。     

浅谈嵌入式操作系统在航天领域中的应用

基于对国内星载软件现状的分析,阐述了引入嵌入式操作系统对系统性能的影响,并介绍了几种典型的嵌入式实时操作系统(RTOS),总结了在航天领域中选用操作系统的几点原则,最后通过比较4种典型的嵌入式实时操作系统,探讨了航天领域中选用哪种实时操作系统较适合。     

实时操作系统的性能分析和评估

针对实时操作系统的基本原理和运行机制,提出评估系统实时性能的基本参考指标,并分析各项指标对系统实时性能的影响。采用软件插桩的方法测试不同实时操作系统的性能指标,根据测试结果对系统实时性能进行综合对比评估。     

Reform and Practice of Operating System Course

In recent years, with the changes in the international competitive environment, the development strategic focuses of the national software industry have also shifted. To adapt to these changes, we analyze and summarize the problems existing in the teaching content and methods of the traditional "Operating System" course and carry out the reform and practice of this core course for software engineering majors. First, we design and integrate domestic operating system examples into the course to meet the needs of national strategic development, thus cultivating operating system software talents in line with China's national conditions and needs. Second, we reconstruct the teaching content of the course, strengthen the assessment of comprehensive ability, and establish a 3-level progressive teaching structure. Third, we carry out the deep integration of university and enterprise to realize the combination of theory and practice and establish a comprehensive and whole process university-enterprise course co-construction mode. Through the above reform measures, students show a strong interest in learning the operating system course. The operating system course has won the honor of the first-class course of Beijing Jiaotong University and has been approved for 4 industry-education cooperation projects of the Ministry of Education.     

一种基于通用操作系统的交换式路由器操作系统实现

提出了一种将通用操作系统及其上层路由软件移植到交换式路由器平台上的方案。此方案可以向上屏蔽交换式路由器与传统的路由器体系结构上的区别．从而把通用操作系统及其上层路由软件移植到交换式路由器的平台上；同时兼顾数据通信和管理维护方面的需求，为上层路由软件提供了与传统路由器相同的接口，从而使基于通用操作系统的路由软件可以在不损失可升级性的务件下快速移植到交换式路由器上。实际应用证实了该方案具有良好的灵活性和兼容性。