基于微内核操作系统PAGODA的网络协议软件的设计与实现

基于微内核操作系统PAGODA的网络协议软件的设计与实现

官涛[1]2002年在《基于微内核操作系统PAGODA的网络协议软件的设计与实现》文中研究表明对于一个完整的现代操作系统,网络部分是必不可少的。在微内核操作系统Pagoda的设计和实现中,网络服务器是一个重要的部分。传统的大内核操作系统里,网络软件和文件系统,内存管理部分一样,是在内核里实现的。这固然带来性能上的好处,但是也存在了很多缺陷。微内核操作系统把这些部分作为内核的服务器分离出内核,它们通过进程间通信的手段进行联系,为内核和应用程序提供服务。这样就带来了可移植性、扩展性、和系统的健壮性方面的好处。 本文所介绍的网络服务器所实现的网络协议,是最通用的网络协议:TCP/IP协议族。在对于协议标准的遵守方面,主要是遵守RFC的规定,另外还参考了其它系统的实现。由于Pagoda内核是用面向对象技术设计的,而且,网络协议模型本身能够很好地适应面向对象技术,所以本系统仍然在GNU/Linux平台下用C++进行开发。微内核操作系统的网络服务器是作为系统进程在用户空间运行的,出于使系统各部分更加独立的考虑,同时也出于实现的方便,网络服务器是包含几个进程的一组进程。这些进程之间进行协调,共同完成对网络协议的处理任务。 由于Pagoda的设计初衷是实现一个结构简单清晰,便于理解的、便于阅读和修改源码的类UNIX操作系统,它的网络服务器也仅仅是一个简单的TCP/IP协议栈在主机上的实现。对于庞大的TCP/IP协议族,本文只设计并实现了必不可少的几个协议,然而,这些协议却覆盖了数据链路层,网络层,传输层。并提供了这几个层次应该具有的功能。这一方面与其它实用的UNIX系统并无二致。

张晋军[2]2001年在《基于微内核结构面向对象操作系统—Pagoda的设计和实现》文中研究说明当前国内操作系统教学普遍缺乏能够真正用于实践的平台,针对这种现状,本课题设计并实现了一个基于微内核的、面向对象的教学用操作系统---Pagoda。一个优秀的面向教学用操作系统应该至少满足如下要求:1)系统结构高度清晰,系统设计高度模块化;2)利于学生阅读、理解;3)利于学生修改、扩展。本课题通过将微内核体系结构和面向对象技术有机地结合在一起使Pagoda很好地满足了上述要求。具体地,微内核体系结构使Pagoda在总体设计上为满足上述要求奠定了基础,这是因为微内核体系结构可使Pagoda具备如下优点:1)采用C/S结构将系统分成多层,更模块化,层次感强;2)易于隔离系统中出现的错误,系统可靠性和容错性好;3)扩展性、移植性、剪裁性好。而面向对象技术的采用不仅加强了微内核体系结构在Pagoda中所起的作用,更重要的是它通过提供“对象”、“类”、继承”、“多态”等手段在实现上帮助Pagoda满足了上述对教学用操作系统的要求,这是由于面向对象技术可使Pagoda具备如下优势:1)移植性、扩展性上的优势;2)代码共享上的优势;3)机制与策略分离上的优势(接口重用);4)用子类进行优化以及在可移植性和效率方面自由调节的优势。本文通过详细论述如何将这两种技术有机地运用于Pagoda,使其满足对教学用操作系统的要求,充分证明了Pagoda是个优秀的面向教学用操作系统。

金浩宇, 温周莉, 李优[3]2017年在《基于TEE的安全支付系统设计与实现》文中指出移动互联网时代,手机成为我们生活密不可分的一部分。随着移动支付的发展,个人财产安全与手机安全的关系越来越密切。为保障用户方便、快捷且安全可靠地进行移动支付交易, GP(Global Platform)提出TEE(Trusted Execution Environment)概念。ARM则在其部分芯片平台上实现了一种名叫TrustZone的技术,这种技术能将硬件资源隔离为安全状态或者普通状态,被标记为安全的资源是普通操作系统无法访问的。基于这些我们构建了一个双操作系统环境。用户在日常使用中,不涉及敏感信息的应用程序及其使用的资源和数据,运行在普通操作系统中;反之则运行在安全操作系统内。

金浩宇, 温周莉, 李优[4]2017年在《基于TEE的安全支付系统的设计与实现》文中研究指明移动互联网时代,手机成为我们生活的一部分。随着移动支付的发展,对移动支付安全性的要求变得更为严苛。GP(Global Platform)首次提出TEE(Trusted Execution Environment)概念。ARM实现了一种名叫TrustZone的技术,这种技术能将硬件资源隔离为安全状态或者普通状态,被标记为安全的资源是普通操作系统无法访问的。基于现有技术我们构建了一个双操作系统环境。用户在日常使用中,不涉及敏感信息的应用程序及其使用的资源和数据,运行在普通操作系统中,反之则运行在安全操作系统内。双系统能够极大程度上提高移动支付的安全性。

陈拥军[5]2019年在《基于LwIP协议栈的嵌入式Web服务器设计与实现》文中研究指明随着当前互联互通进一步深化,越来越多的嵌入式设备开始具备网络通讯接口,而具有Web服务的嵌入式设备在状态监控、参数设置等方面,也显得更方便、更人性化。介绍了一种基于LwIP协议栈,在LPC54606平台上实现的嵌入式Web服务器。

王伟贤, 朱洁, 田贺平, 陈振, 袁小溪[6]2019年在《电动汽车充电桩-后台服务管理中心信息安全防护方案设计与实现》文中指出为提高分布式电动汽车充电桩的信息安全防护能力,保障充电桩与后台服务管理中心之间传输数据的机密性、完整性与真实性,分析了充电桩信息安全威胁与信息安全需求,采用高级加密标准(advanced encryption standard,AES)和HMAC-SHA256算法,设计了基于认证加密的充电桩-后台服务管理中心信息安全防护方案;基于STM32F407ZGT6芯片和嵌入式操作系统μC/OS-III,搭建了充电桩通信模拟平台;制定了充电桩-后台服务管理中心通信应用层协议,设计了充电桩-后台服务管理中心信息安全防护方案;测试了不同类型数据在明文传输、加密传输、认证传输、认证加密传输4种安全情形下的报文传输时间,量化了充电桩-后台服务管理中心信息安全防护方案的实施对充电桩通信实时性的影响。测试结果表明,所设计信息安全防护方案可满足充电桩与后台服务管理中心之间通信的机密性、完整性、真实性和实时性要求。

刘勇, 郑秀国, 徐识溥, 杨娟, 王运圣[7]2019年在《基于星型无线网的绿叶菜生产环境监测系统研发》文中进行了进一步梳理基于星型无线网络拓扑结构设计了一套绿叶菜生产环境远程实时监测系统,该系统的子节点使用电池供电,利用ARM内核的嵌入式处理器STM32F103VET6采集绿叶菜生产中的土壤温湿度、空气温湿度和光照度等环境信息,中心节点使用DTU通过移动通信网络进行数据的远程实时传输,后台服务器利用数据库技术、云服务器技术和B/S架构技术实现数据的存储、发布和多终端可视化展示。结果表明:该系统在上海市郊区绿叶菜生产基地内运行稳定,子节点可以根据生产状况随时布设或收起,满足绿叶菜生产对环境监测的实时性和便利性要求。

刘宏娟, 贺若飞, 王晶, 李彦[8]2019年在《无人机地面任务监控系统设计》文中进行了进一步梳理针对无人机任务设备多装载的需求,提出了一种应用在地面控制站内的任务监控系统的设计方案;该方案全面覆盖了无人机整个任务执行中载荷操控、信息交互和信息处理的过程,软件分配全面灵活,功能扩展性强,标准化程度高,方便在多型无人机系统地面控制站内推广使用,且有效地解决了地面控制站内资源有限问题。

谢学军, 谢枫[9]2019年在《虚拟现实技术下分拣机器人嵌入式遥控系统设计》文中进行了进一步梳理为了解决当前遥控系统控制分拣机器人执行既定任务时存在目标轨迹跟踪效果不佳、跟踪误差较大,任务执行成功率较低、失误率较高以及系统响应延迟时间较长等缺点,提出并设计了基于虚拟现实技术的分拣机器人嵌入式遥控系统,研究通过分析虚拟现实系统组成结构基础上,将虚拟现实技术与分拣机器人技术有机结合,依据模块化、标准化、开放性和可用性原则,利用虚拟现实技术设计了具有临场感的操作指令输入输子系统和分拣机器人具有真实感的虚拟场景仿真子系统的嵌入式遥控系统;并给出了嵌入式遥控系统的基本功能单元和具体操作流程;依据该流程采用QNX Neutrino系统作为分拣机器人本体控制器,同时采用工业现场总线EtherCAT作为系统网络通信支撑,设计了嵌入式遥控系统软件控制程序,完成了基于虚拟现实技术的分拣机器人嵌入式遥控系统设计;模拟实验结果验证了设计系统的有效性,获得了较好的目标跟踪效果,减小了跟踪误差,提高了分拣机器人任务执行成功率,同时提高了系统效率。

解艳[10]2019年在《云计算平台下的大数据分流系统的设计研究》文中进行了进一步梳理基于云计算平台下大数据分流目的的需求,本次研究将以此为背景,提出与传统功能不同的方法设计大数据分流系统平台,设计在整个系统当中包含的不同模块,融入控制器模块、数据存储、电源管理以及通信模块等,再采取信息特征并完成调度。最后以Linux系统为基础,开展软件开发及优化设计,并通过仿真实验来验证其结果。结果显示优化后的系统数据分流延迟时间为16ms比传统算法33ms明显更低。因此可以在今后采用优化方法设计大数据分流系统,可以减少延迟时间,提高效率。

参考文献:

[1]. 基于微内核操作系统PAGODA的网络协议软件的设计与实现[D]. 官涛. 北京工业大学. 2002

[2]. 基于微内核结构面向对象操作系统—Pagoda的设计和实现[D]. 张晋军. 北京工业大学. 2001

[3]. 基于TEE的安全支付系统设计与实现[J]. 金浩宇, 温周莉, 李优. 北京电子科技学院学报. 2017

[4]. 基于TEE的安全支付系统的设计与实现[J]. 金浩宇, 温周莉, 李优. 北京电子科技学院学报. 2017

[5]. 基于LwIP协议栈的嵌入式Web服务器设计与实现[J]. 陈拥军. 工业控制计算机. 2019

[6]. 电动汽车充电桩-后台服务管理中心信息安全防护方案设计与实现[J]. 王伟贤, 朱洁, 田贺平, 陈振, 袁小溪. 电力建设. 2019

[7]. 基于星型无线网的绿叶菜生产环境监测系统研发[J]. 刘勇, 郑秀国, 徐识溥, 杨娟, 王运圣. 上海农业学报. 2019

[8]. 无人机地面任务监控系统设计[J]. 刘宏娟, 贺若飞, 王晶, 李彦. 计算机测量与控制. 2019

[9]. 虚拟现实技术下分拣机器人嵌入式遥控系统设计[J]. 谢学军, 谢枫. 计算机测量与控制. 2019

[10]. 云计算平台下的大数据分流系统的设计研究[J]. 解艳. 电子设计工程. 2019

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