[發(fā)明專利]微內(nèi)核代支持的操作系統(tǒng)架構(gòu)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010562047.2
• 申請(qǐng)日: 2020-06-18
• 公開（公告）號(hào): CN112114863A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: V·N·巴謝夫;N·O·伊林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 皮爾夫有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G06F8/71
• 分類號(hào): G06F8/71
• 代理公司: 上海一平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31266
• 代理人: 吳珊;徐迅

本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)，并提出了新穎的OS架構(gòu)，以提供不同代的用戶應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)的兼容性。此外，OS還實(shí)現(xiàn)了基于模塊的細(xì)化結(jié)構(gòu)，用于自定義和對(duì)硬件功能的完全訪問(wèn)。可以為新功能和硬件開發(fā)OS及其內(nèi)核，而不會(huì)損害和重寫現(xiàn)有軟件組件和應(yīng)用程序。該架構(gòu)表示為ACOM?具有不變接口及其規(guī)范的演化的COM組件架構(gòu)，允許組件自由地編程代碼實(shí)現(xiàn)。其中包括：模塊化微內(nèi)核本身，OS可以同時(shí)運(yùn)行各代微內(nèi)核容器的可能性，包括/委托或聚合其他所需組件；特殊的編組機(jī)制通過(guò)允許可執(zhí)行文件具有用于動(dòng)態(tài)函數(shù)導(dǎo)入的單個(gè)系統(tǒng)接口實(shí)例的地址指針來(lái)減小標(biāo)頭的大小，而無(wú)需根據(jù)最新版本的OS系統(tǒng)庫(kù)重新編譯應(yīng)用程序中較早的可執(zhí)行文件。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及計(jì)算機(jī)工程，尤其涉及提供對(duì)各代微內(nèi)核同時(shí)運(yùn)行的操作系統(tǒng)(ОS)架構(gòu)。

背景技術(shù)

大多數(shù)現(xiàn)代操作系統(tǒng)是結(jié)構(gòu)良好的模塊化系統(tǒng)，能夠開發(fā)、擴(kuò)展和轉(zhuǎn)移到新的硬件平臺(tái)。OS的結(jié)構(gòu)選擇之一是區(qū)分單芯片架構(gòu)和微內(nèi)核架構(gòu)。

內(nèi)核是操作系統(tǒng)的中心部分，向應(yīng)用程序提供對(duì)計(jì)算機(jī)資源(如處理器時(shí)間、內(nèi)存、外部硬件以及輸入和輸出外圍設(shè)備)的協(xié)調(diào)訪問(wèn)。內(nèi)核通常提供文件系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議服務(wù)。微內(nèi)核(μ內(nèi)核)是具有最少函數(shù)集的操作系統(tǒng)內(nèi)核。

微內(nèi)核有條件地分為多代。各代的微內(nèi)核在結(jié)構(gòu)和解決方案方面都不同。

當(dāng)前，存在許多描述OS架構(gòu)的解決方案。

已知一種描述計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)解決方案(微軟公司于2006年12月14日公布的US2006282899A1)。該解決方案的缺點(diǎn)是無(wú)法更改內(nèi)核本身的元素，只能在內(nèi)核和應(yīng)用程序級(jí)別添加函數(shù)。

已知一種描述包括多個(gè)各種組件的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)解決方案(LYNXREAL TRIME SYSTEMS INC于2000年6月13日公布的US6075939A)。在該已知的解決方案中，組件包括函數(shù)輸入和輸出表。該解決方案的缺點(diǎn)是它不提供任何架構(gòu)組件的互換性。

已知許多描述各種OS架構(gòu)的解決方案。例如，以下文件中公開了此類解決方案：US20100251265A1，US20090158299A1，US20080148277A1，US6308247В1。

然而，現(xiàn)有技術(shù)的OS架構(gòu)解決方案具有降低的功能，特別是，它們都不能提供對(duì)各代微內(nèi)核的同時(shí)運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在解決的技術(shù)問(wèn)題是創(chuàng)建提供對(duì)各代微內(nèi)核同時(shí)操作的操作系統(tǒng)架構(gòu)，這在獨(dú)立權(quán)利要求中進(jìn)行了描述。

技術(shù)結(jié)果是創(chuàng)建了一種操作系統(tǒng)架構(gòu)，該架構(gòu)可同時(shí)運(yùn)行各代微內(nèi)核。它提供了運(yùn)行為各代微內(nèi)核(各種操作系統(tǒng)版本)開發(fā)的系統(tǒng)組件和應(yīng)用程序的選項(xiàng)，并提供了通過(guò)開發(fā)OS內(nèi)核而不損害現(xiàn)有應(yīng)用程序軟件函數(shù)的方式更廣泛地使用平臺(tái)硬件資源的選項(xiàng)。

由于解決了技術(shù)任務(wù)而獲得的額外的技術(shù)成果是提供了微內(nèi)核OS模塊化；模塊化原理允許根據(jù)需要啟動(dòng)和停止組件；例如，要糾正錯(cuò)誤，可以更改組件代碼，編譯新組件，停止舊組件并啟動(dòng)新組件。

優(yōu)選實(shí)施例提供了一種操作系統(tǒng)(OS)架構(gòu)，該架構(gòu)被配置為可同時(shí)運(yùn)行各代的微內(nèi)核，包括：

具有模塊化結(jié)構(gòu)的適應(yīng)組件對(duì)象模型(ACOM)的一組互連組件；ACOM組包括從以下組中選擇的每種類型的一個(gè)或多個(gè)組件：

·被配置為提供對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源的訪問(wèn)和控制的管理組件；

·被配置為控制用戶界面的顯示組件；

·被配置為執(zhí)行所應(yīng)用任務(wù)的邏輯的應(yīng)用程序組件；

·作為容器制成的微內(nèi)核組件，其內(nèi)部包含：

a.調(diào)度器組件，被配置為設(shè)置和運(yùn)行任務(wù)；