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关键词： 基础理论知识   教学创新   操作系统  

摘要： 随着科学技术的发展,以及计算机技术水平的不断提升,计算机技术在社会各领域得到了广泛应用。计算机技术已经成为新时期人才能力培养体系的重要组成部分。大学作为我国高素质人才培养的"摇篮",为培养与社会发展需要相适应的人才,在持续完善计算机专业课程体系方面在不断奋斗,同时对传统教育教学模式进行创新,尤其是计算机应用基础教学。

关键词： 智能操作系统   入侵检测系统   生成对抗网络   系统安全  

摘要： 目前,计算机技术以及操作系统技术的迅速发展,例如Linux、Windows等大型通用操作系统开始向小型专用操作系统发展,并且通过融入同样发展迅猛的人工智能技术,开始向专用型智能操作系统发展。智能操作系统将人工智能技术与操作系统相结合,越来越多的智能节点开始应用智能操作系统。随着智能操作系统的代码规模以及功能日益复杂,导致对于智能操作系统的安全维护难度增大,面临的安全威胁愈发严重。然而传统的入侵检测系统针对通用操作系统进行设计,并不能对智能操作系统提供有效防护。因此,本文提出了一种面向智能操作系统的入侵检测系统,以解决以上安全问题。经过总结,本文的主要工作如下:(1)针对智能操作系统面临的安全威胁,本文提出了一种基于文本生成对抗网络的入侵检测系统,通过对智能操作系统进行特征采集,并应用面向文本的生成对抗网络在该环境下进行学习训练,最终提取训练完成的鉴别器作为入侵检测系统的识别核心,从而实现了智能操作系统的入侵检测。实验表明,在智能操作系统环境下,本文提出的四种基于文本生成对抗网络的入侵检测系统在准确率以及误报率上均优于传统入侵检测技术,可以有效保障智能操作系统的安全。(2)针对智能操作系统主机层节点面临的计算能力低下、内存不足等问题,本文提出了一种基于N-gram模型的特征提取机制,利用该模型对采集到的主机层系统调用数据集进行词频分析及特征筛选,实现了对系统调用采集及训练的优化。另外,本文针对主机层的特点对使用到的生成对抗网络鉴别器模型进行了轻量化处理,进一步减少了内存占用。(3)针对智能操作系统网络层节点在入侵检测方面面临的难以统一防护、数据量大的问题,本文提出了一种基于代理服务器的网络层入侵检测方案,通过代理服务器的方式将进出局域网的网络流量进行筛选,在服务器上实现入侵检测。通过这种方式减少了智能节点的计算压力,同时实现了对智能操作系统网络层的统一入侵检测。通过在智能操作系统环境下对提出的入侵检测系统进行整体实验,实验表明本文提出的入侵检测系统的准确率达到95%以上,误报率保持在2%以下,可以有效保障智能操作系统的安全。另外,本文提出的系统满足了智能节点对于轻量级入侵检测的需求,实现了对于智能操作系统网络层的统一入侵检测。

关键词： Ubuntu操作系统   缺陷报告   缺陷分类   依赖关系   缺陷修复建议  

摘要： 由于软件开发的复杂性,缺陷是不可避免的。对于大规模软件而言,由于其代码量庞大,在软件开发和维护过程中,验证代码正确性、以及进行缺陷定位、修复等活动往往存在较大难度。为保证软件质量,许多软件项目在软件缺陷管理系统中使用缺陷报告来收集、记录开发者、测试者和用户报告的软件缺陷。实际上,随着软件的发展,尤其是开源软件的快速发展,每天都在产生大量的缺陷报告。本文以开源操作系统缺陷报告以及缺陷所在软件包为研究对象,对开源操作系统的缺陷分类、特征研究、依赖关系分析及修复建议等方面展开研究。本文主要工作与贡献如下:1.针对混源（Mixed-Source）操作系统开发中存在的定位缺陷困难、某些缺陷的软硬件根源界限不易界定等诸多问题,为更好地理解缺陷的特点及其分布规律等,利用Launchpad上的Ubuntu操作系统缺陷报告为研究对象,发掘软件缺陷特征,对缺陷进行合理分类并分析操作系统常见缺陷分布规律及特点。首先,获取Launchpad上32805份Ubuntu操作系统的缺陷报告,然后采用主题模型分析Ubuntu上常见的缺陷,并结合操作系统组成特点将其分为内核相关异常、桌面环境异常、网络相关异常、硬件驱动相关异常以及上层应用及开发环境相关异常。最后,通过分析缺陷报告统计结果得到Ubuntu操作系统的近期缺陷的一般分布规律和特点。上述内容对基于Ubuntu的混源操作系统开发、测试及维护过程中的代码质量分析及提升具有重要参考价值。2.认识、提取与分析操作系统软件包之间的依赖关系,可以挖掘缺陷报告中软件包之间的关系,对于开源软件,特别是基于开源操作系统的混源软件的缺陷分析、定位和修复具有重要意义。针对开源操作系统软件包之间依赖关系复杂的问题,分析了系统组件间依赖关系的相关研究工作,提出了Linux操作系统软件包依赖关系模型,设计与实现了开源操作系统中软件包依赖关系析取工具Pck Extract,并构建操作系统特定版本的具有依赖关系的软件包仓库,为便于直观对软件包间关系进行观察,借助Echart将软件包间关系可视化。3.不同修复工程师熟练程度有所差异以及缺陷报告信息不全等因素可能导致缺陷报告状态的频繁变更,往往造成缺陷修复范围的反复调整,从而耗费大量时间用在单个缺陷的修复上。针对上述问题,提出了一种基于依赖关系的软件包候选集生成方法。该方法将软件包依赖关系与操作系统缺陷修复联系起来,基于设计并实现的软件包依赖关系析取工具Pak Extract及软件包数据仓库,生成下一步应该修复的软件包的集合。可帮助缺陷报告人更为准确地确定Affects属性的值设定范围,从而有助于从定性的角度而非经验的角度协助修复工程师的缺陷修复过程,指引缺陷修复工程师下一步的工作目标,降低缺陷修复门槛、减少修复潜在时间开销。

关键词： 操作系统   内核模糊测试   测试用例变异   覆盖率制导   系统调用  

摘要： 面对Linux操作系统应用面广、内核代码量大、漏洞风险高等挑战，如何提前发现内核漏洞、保障系统安全已成为研究热点。模糊测试作为一种有效的漏洞挖掘技术，已在操作系统内核安全领域得到广泛应用。但其现有的覆盖率反馈机制因未能深入引导测试用例变异而存在用例变异效率低、测试速率慢等问题。　　本文关注于引导测试用例朝向更易触发新基本块边覆盖的方向变异，通过对测试用例中的单个系统调用及系统调用序列赋予差异化的变异机会，提高测试用例变异效率，进而提高内核模糊测试效率。　　本文的主要工作包括以下三个方面:　　1)提出基于系统调用变异价值的覆盖率制导测试用例变异引导方法，解决测试用例中单个系统调用变异效率低的问题。通过静态污点分析从内核源码中提取各系统调用与内核函数间的参数依赖关系，统计各系统调用的参数传播范围，形成静态变异价值;并通过内核模糊测试过程中动态收集的各历史系统调用触发的新基本块边覆盖数，形成动态变异价值。在测试用例变异单个系统调用时，带权随机地引导选择具有高变异价值的单个系统调用及其参数进行变异。　　2)提出基于历史系统调用序列特征的覆盖率制导测试用例变异引导方法，解决测试用例中系统调用序列变异效率低的问题。重点关注向测试用例原有的系统调用序列末尾插入其他系统调用的序列变异方式，采用马尔可夫链模型从历史测试用例中提取易触发新基本块边覆盖的历史系统调用序列特征，以此在测试用例变异系统调用序列时，带权随机地引导选择更可能触发新基本块边覆盖的系统调用插入到测试用例的原有系统调用序列末尾。　　3)实现覆盖率制导测试用例变异的Linux内核模糊测试系统Covkaller，以Syzkaller扩展模块的形式分别对上述两个方法进行系统实现和实验验证。在三组连续运行了48小时的对照实验中，相较于Syzkaller的原有机制，单独引入系统调用变异价值后，内核模糊测试的单位时间基本块边覆盖率提升约6％，多发现漏洞2个;单独引入历史系统调用序列特征后，覆盖率提升约8％，多发现漏洞5个;综合两方面引导后，覆盖率提升约9％，多发现漏洞5个。实验结果在一定程度上体现了上述两个方法对提高内核漏洞挖掘效率的有效性。

关键词： 变电站   管控   倒闸   C#技术  

摘要： 在电力系统中,变电站的管控操作是重要的基础性业务,其中主要通过倒闸操作对站内的一次带电设备进行管控,以改变电网的运行模式。当前,某公司的变电站管控操作主要依靠人工现场进行,业务效率比较低,且容易出现错误。因此,本文设计和实现了一套变电站全站程序化操作系统来解决上述问题。在研究中,整理介绍国内外的变电站管控自动化和数字化的发展现状。通过对公司的变电站管控业务现状进行整理,分析其中的问题与不足,并对系统进行功能需求,提出了设备态管理、操作票管理和操作任务管理的研发目标。同时,基于变电站当前的站控层、通信主站和通信子站的数据交互结构,对系统的交互需求进行了研究。随后,基于系统的研发要求,对系统的研发技术进行选择,确定了基于.NET平台、C#和SQL Server数据库的总体技术选型。在系统需求分析和技术选型的基础上,对系统的功能进行了详细设计,包括系统的总体设计、模块设计、交互设计和数据库设计等,从而得到了系统的技术方案。按照系统的功能设计,采用.NET平台和C#技术,对系统的功能模块、交互功能进行了开发实现,分析系统的功能实现流程及关键代码,并展示系统的运行界面。最后,基于黑盒测试法和Load Tester工具,对系统的功能和性能进行了测试,得到系统达到预期研发目标。变电站全站程序化操作系统目前已经进行了上线应用,解决了公司的变电站间隔设备倒闸操作效率低下、安全性不高的问题。因此本文的研究工作具有较高的现实应用价值和意义。

关键词： 操作系统   混合式教学   BOPPPS模式   PBL项目式分组学习  

摘要： 操作系统原理是计算机专业的核心课程。在互联网、移动终端迅速发展的背景下,本研究以在线开放课程等信息化教学手段为依托,构建混合式教学模式,多层次重组教学内容,完善多元化、多主体的全过程考核体系,打造具有"高阶性、创新性、挑战度"的"金课",以满足当代大学生个性化学习需求,激发学习兴趣,培养创新意识,提高教学质量。

关键词： AMCC460GT   网络通信   千兆网络   操作系统   VxWorks   系统设计  

摘要： 为了适应高速总线通信的快速发展,满足千兆网络的通信技术要求,介绍了在原百兆网络终端通信板的基础上,开发基于VxWorks操作系统和AMCC460GT处理器的千兆网络通信终端板,使其数据处理能力和性能满足规范需求,并为基于VxWorks与AMMCC460GT通信系统架构的设计应用开辟了成功先例。

关键词： 遥操作机器人   数字孪生   Smith预估   时延缓冲   预测校正  

摘要： 伴随着第四次工业革命的迅猛发展,空间机器人遥操作技术取得了重大的突破。但在空间机器人遥操作过程中,通信时延往往不可避免,导致遥操作系统性能下降甚至失稳。因此,对空间机器人遥操作系统的时延问题进行研究具有非常重要的意义。本文主要研究了机器人遥操作的时延补偿控制问题,具体工作如下:1.在对虚拟环境进行建模的基础上,通过定义主从端通信协议,设计并实现了基于数字孪生的机器人遥操作系统。同时研究了机器人遥操作系统的时延组成,采用时延获取模型获取时延,并分析了时延对机器人遥操作的影响。2.针对机器人遥操作系统通信环节中的固定时延问题,提出了Smith自适应预估补偿控制和时延补偿器结合的算法来对系统的固定时延进行补偿。针对系统的前向通道时延,在Smith预估的基础上,融合模型参考自适应算法来设计主端控制器,降低了Smith预估对模型误差的敏感度。同时使用时延补偿器来补偿反馈通道时延。通过MATLAB仿真实验,证明了固定时延补偿控制方法的有效性。3.针对机器人遥操作系统通信环节中的变时延问题,设计了一种时延缓冲算法,将变时延转换成固定时延后,再进行时延补偿控制。然后利用预测校正算法来进行校正,减小预测状态相对实际状态的偏离。最后设计机械臂穿孔实验,验证了基于时延缓冲的预测校正方法在解决变时延问题上的有效性。论文的研究工作表明,本文所设计的时延补偿方法能有效提高遥操作系统的稳定性,保证系统在时延下的整体性能。

摘要： 据报道,谷歌正在组建"增强现实操作系统"团队,为一款"创新的增强现实设备"开发软件。该团队由近日宣布加入谷歌的马克·卢科夫斯基(Mark Lucovsky)领导。他之前在Meta开发Android的替代系统,为该公司的硬件提供支持。他还曾经是Windows NT操作系统的共同作者。根据谷歌的招聘启事,增强现实操作系统团队将开发"能控制和管理增强现实硬件产品的软件"。这并非谷歌在增强现实软件开发领域的第一次尝试,

关键词： 服务器   混合式教学   1+X   信息化教学平台  

摘要： 网络操作系统是中等职业学校计算机网络技术专业的一门专业必修课,课程综合了网络操作系统的基础知识和基本职业能力的需求。教学内容涵盖了网络操作系统基本管理和核心服务器的架设,围绕"1+X证书制度"展开教学,以网络服务技术人员工作过程为学习主线,借助虚拟配置平台和信息化教学平台实现情景体验式课堂,使学生掌握Windows server的基本理论、网络服务、活动目录等1+X证书考证内容;学会计算机网络操作和日常管理维护的基本方法,为后续的课程学习打下扎实的基础。