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关键词： 编程语言   操作系统   UNIX   串口   Python   C语言   USB   Windows  

摘要： 串口是最常见的接口,因为它足够简单,几乎在所有的调试场合都能看到它的身影。从编程的角度来说,各种操作系统以及编程语言对于串口的支持都非常成熟,无论是UNIX还是Windows,无论是C语言还是Python,都能找到对应的接口。实际工作生产中最常见的就是USB转串口,美中不足的是USB转串口在编程的时候存在着以下缺陷。

关键词： SylixOS实时操作系统   耦合性   算法升级  

摘要： 随着信息技术与信息产业的发展,信息安全越来越受到人们的关注。数据攻击的手段愈来愈先进,安全形势不容乐观。信息安全技术的核心是安全性算法,算法的迭代更新和升级尤为必要。文章基于国产翼辉SylixOS实时操作系统,提出了一种算法升级改进方法,有效解决升级过程中可能遇到的异常情况,在有效提升升级速度的同时,增加升级的鲁棒性和实用性。

关键词： 遥操作系统   时变时延   通信网络   动态事件触发   位置和力控制  

摘要： 针对具有时变时延和通信信道带宽有限的机器人遥操作系统，提出了一种基于动态事件触发通信的位置和力控制方法。通过主从机器人端的位置、速度和力等状态信息以及动态变量来设计动态事件触发方案，使得事件触发频率可以随系统的变化而实时调整，并避免Zeno行为的发生。基于状态信息和所提出的触发机制，主从机器人只有在满足触发条件时才通过通信网络传输信号。在此基础上，设计了一种基于动态事件触发的类PD (proportional derivative) 控制器来处理时变时延，从而保证遥操作系统的稳定性并实现主从机器人之间的位置跟踪和力跟踪。通过李雅普诺夫函数法证明了系统的稳定性以及跟踪性能，并通过对比仿真验证了所提控制方法的有效性。该方法可以有效缓解时变时延、网络拥塞等因素对系统造成的影响，节约有限的网络资源，同时提高了时变时延遥操作系统位置和力的跟踪精度。

关键词： 内存分配   阻塞式同步   异构系统   操作系统   函数式编程  

摘要： 动态内存分配器是现代应用程序重要组成部分,它负责管理空闲内存并处理用户内存请求.现代通用动态内存分配器能够提供较为平衡的性能与内存利用率,但考虑到不同应用场景的内存使用情况和优化目标不同,使用通用内存分配器并非最优解.针对应用场景定制的专用内存分配器通常能够更好地满足系统需要,然而编写专用内存分配器较为费时,也容易出错.开发者通常使用内存分配框架搭建专用动态内存分配器.然而,现有的内存分配框架存在抽象能力较差,组合性与定制性不足的问题.为此,从函数式编程视角审视动态内存分配过程,基于函数可组合性提出了一种可组合的定制化动态内存分配器框架榫卯.榫卯框架将系统内存分配抽象为多个互不耦合的内存分配层级函数的组合,这些层级函数能够扩展出策略槽,以提供更高的定制性和组合性.榫卯框架基于标准C实现,依赖C预处理器的元编程特性实现层级函数组合的零性能开销.开发者能够通过组合与定制分配器的层级函数,快速构建出适合应用场景的内存分配器.为了证明榫卯框架的有效性,使用榫卯框架构建了3种不同的内存分配器实例:tlsfcc,hslab与wfslab,其中tlsfcc针对多核嵌入式应用场景,通过替换同步策略优化并发吞吐率;hslab是核心感知的slab式分配器,通过定制线程缓存优化在异构硬件的性能;wfslab是低延迟的无等待/无锁分配器.为了评估这3种内存分配器实例,通过运行基准测试对比现有内存分配器.实验分别在8核x86/64平台和8核异构aarch64嵌入式平台进行.实验表明tlsfcc与原始tlsf分配器相比,在上述两个平台上分别取得了平均1.76和1.59的加速比;对比hslab与类似架构的tcmalloc,它在两个平台的平均执行时间仅为tcmalloc的69.6%和85.0%;wfslab则取得了参与实验对比的内存分配器中最小的最差情况内存请求延迟,其中包括目前最先进的无锁内存分配器mimalloc和snmalloc.

关键词： 操作系统   应用程序开发   万物互联   生态建设   完全自主知识产权   被动局面  

摘要： 作为完全自主知识产权的操作系统,华为公司推出的鸿蒙操作系统(HarmonyOS)不仅填补了国内操作系统的空白,更是一举改变了我们“受制于人”“卡脖子”的被动局面。自鸿蒙“出道”以来的短短几年内,已经完成生态建设布局,成为万物互联的重要基石。

关键词： 申威-威焱831   信创   即时通讯   Qt   自动化脚本   程序发布  

摘要： 申威作为国内信创产业重要的生力军,其完全自主指令集核心处理器的优势备受瞩目。但是,基于申威架构的应用全流程开发尚未得到足够关注。因此,提出基于申威-威焱831和统信操作系统设计了即时通讯系统的全流程开发应用。文中详细阐述了系统框架设计、Qt源码编译、Qt Creator安装,并提出了一种自动化获取Qt运行时库脚本的方法,彻底解决应用程序发布难题。最后,利用DEBIAN包管理软件对应用程序打包,实验结果证明,应用程序发布到其他客户机同样能正常工作。

关键词： 远程控制软件   安全审查   网络安全   操作系统   海岸警卫队   美国国土安全部   关注焦点   供应链  

摘要： 2024年2月21日,美国总统拜登签署行政令,指示美国国土安全部和海岸警卫队牵头,加强对其国内主要港口使用的搭载先进软件(远程控制软件)的外国制造船岸起重机可能存在的安全风险(海事网络安全)进行审查与监管;美国启动了替代计划,以强化本土针对此类设备的制造能力和供应链韧性。此类设备及操作系统的核心供应商——振华重工等中国企业与机构成为其关注焦点。该事件有可能进一步发酵,对中国制造搭载先进软件的输美产品和设备造成一系列冲击。

关键词： 星载操作系统   混合实时任务   准入控制   可调度性判定  

摘要： 随着空间技术的发展,星载操作系统从单一任务类型的封闭式系统转变为多种任务类型混合的开放式系统,此时系统的可预测性难度和不确定性增大,而现有的表调度策略已无法解决该场景下多任务类型混合调度时的可调度性分析问题,同时也不能支持系统运行时新任务的动态载入,阻碍了星载操作系统的智能化和多样化发展.针对该问题,本文以保障航天器的实时性需求及功能的可扩展性为研究目标,提出基于任务关键等级的两级准入控制策略.通过模型建立对任务的时间特性进行了描述,并全面分析了高优先级任务产生的最大干扰时间,进而分别提出基于干扰时间上界和基于响应时间分析的可调度性判定方法.实验结果表明,相较于现有算法,本文方法极大地减小了高优先级任务干扰时间的计算开销,并通过对任务运行时信息的追踪,改善了算法实时性能,提升了处理器利用率,为解决航天器系统中零散任务的准入控制问题提供了理论基础.

关键词： 未来网络   网络操作系统   云网融合   服务定制  

摘要： 网络操作系统是突破广域大规模网络可管不可控局限的关键,是提供智能、安全、柔性、可定制网络能力的网络大脑,也是推动互联网从消费型向生产型演进的核心技术。为实现网络可管可控的目标,分析了当前与网络操作系统相关的研究进展,提出了其概念内涵和体系架构。将网络操作系统自底向上分为网元操作系统、大网级操作系统和云网操作系统三层,系统地探讨了数据平面-控制平面-服务平面的架构,攻克了大规模确定性传输、新型传输控制协议和超强算力网络等关键技术,揭示了网络操作系统的目标和发展趋势,并总结了潜在的应用场景。

关键词： 开源   操作系统   机械臂   试验台  

摘要： 目前ROS系统广泛应用于机器人实验教学、理论研究和工业控制,取得了丰硕的成果。机器人操作系统是机器人理论研究和实验教学的前沿。参考现有机器人操作系统,设计开源的Mini ROS机械臂操作系统及其教具,能够加深学生对机器人控制原理和通信方式的理解,培养学生的动手能力和团队协作能力,有效提高学生的学习兴趣,促进知识的吸收内化,培养更多高素质创新性人才。