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关键词： 电池管理系统   AUTOSAR   复杂驱动   运行时环境   操作系统  

摘要： 面对严峻的环境问题,各国都在致力于发展混合动力汽车,以实现节能减排。48V混合动力电池由于成本低,节油效果好,可在未来的时间里为整车提供有效的启停方案。本文以48V混合动力电池管理系统（BMS）为研究对象,研究目的是设计一套具有总电压采集、总电流采集、单体电压采集、温度采集、单体均衡、状态估算、历史信息存储和系统时间记录、数据交互等功能完善的BMS。首先,根据48V BMS的硬件需求和方案对比,分析BMS采用集中式拓扑结构的合理性,设计了48V BMS主从一体电路板。硬件电路包括MCU最小系统电路、电源变换电路、电池参数监控模块电路、电池信息管理模块电路等的设计,为软件算法的实现奠定基础。其次,通过分析对比BMS传统的软件架构和汽车开放系统架构（AUTOSAR）的优缺点,本文采用软件层次性好、复用性强的AUTOSAR架构进行BMS软件设计。基于AUTOSAR规范的BMS软件设计,包括BMS软件架构设计、BMS系统约束文件设计、系统服务层设计与配置,复杂驱动设计、IO硬件抽象层设计、运行时环境（RTE）和操作系统（OS）任务映射及规划、以及微控制抽象层的设计,并对软件代码进行集成和测试。最后,通过搭建实验测试环境,对系统进行功能测试与分析。试验结果表明,BMS采集数据精度高,单体一致性好,系统运行稳定可靠,满足实际功能需求。

关键词： 计算机操作系统   功能分类   特征  

摘要： 计算机操作系统在计算机运行过程中承担着重要的角色,可以说,是计算机运行的核心,主要是对计算机的各项工作实施精细化管理.在现代科技和社会经济不断快速发展的社会背景下,为了满足日趋多样化的生活需求,计算机技术的发展也相继步入了一个全新的领域,而作为计算机运行核心的操作系统,其功能也越来越多样化.本文重点研究了计算机操作系统的功能和分类,基于此,预判了计算机系统的未来发展趋势.

关键词： 遥操作系统   时变时延   扩张状态观测器   自适应控制   滑模控制  

摘要： 遥操作系统对处理远端危险环境下的任务具备极大优势,这些优势体现在对未知环境的适应性和操作的灵活性上,这对提升灾后救援、未知空间探索等能力具有重大的理论研究价值。虽然网络技术的发展使得遥操作系统的实现更加便利,但是主从两端的机械臂具有很强的非线性以及远端执行器受到内外扰动的影响,仍然难以获得十分精确的模型以实现较好的控制性能。另外,主从两端信息传递过程中产生的时延问题,严重影响遥操作系统主从之间的同步性能。综合考虑系统非线性、内外扰动和时延问题,基于相对精准的非线性模型设计遥操作系统的抗扰控制器,进而提升系统的稳定性是本文的主要研究内容。本文主要工作如下:(1)研究了具有不可测力信息和时变时延的双边遥操作系统的跟踪控制问题。为了获得更好的透明性,通过设计非线性状态观测器来获得不可测力信息。利用四通道波变量方法设计一种基于力反馈的自适应控制律,以保证双边遥操作系统的无源性。利用相依锥准则和自稳定域分析了非线性状态观测器的有效性并利用李雅普诺夫函数给出系统稳定性的充分条件。最后通过仿真表明,所提出的控制律在考虑时变时延的情况下具有良好的抗扰能力。(2)研究了具有时变时延和动态不确定性的双边遥操作系统的跟踪控制问题。该跟踪控制方案基于扩张状态观测器、时延部分观测器和连续终端滑模控制策略。针对双边遥操作系统的动态不确定性,采用扩张状态观测器进行估计。利用两个时延部分观测器估计具有不可测导数的时变时延。在不知道跟踪误差二阶导数的情况下,采用连续终端滑模控制策略保证双边遥操作系统的有限时间收敛。最后,对双边遥操作系统进行了实验,验证了所提出的跟踪控制方案的有效性。(3)研究了具有动态不确定性和随机时延的双边遥操作系统的跟踪控制问题。设计降阶扩张状态观测器用于处理双边遥操作系统的动态不确定性。利用连续时间马尔可夫过程建立随机时延下的遥操作系统模型,提出基于降阶扩张状态观测器的跟踪控制策略以保证闭环系统的稳定性,利用马尔可夫无穷小算子证明闭环双边遥操作系统的同步性能。最后,对双边遥操作系统进行了实验,在随机时延下,双边遥操作系统是稳定的,所设计的控制策略是可行和有效的。

关键词： Linux操作系统  

ISBN: (纸本)9787302558064

摘要： 本书共11章，内容包括：Linux系统概况；安装Linux；用户、组和身份认证；文件系统；Vi/Vim；基本命令；远程控制；Linux图形桌面系统；Linux运维；编程基础；服务配置。作者采用举例法讲解命令，使读者可以轻松掌握常见命令的用法；操作系统兼顾发行版两大阵营的新版本（红帽8.0和Ubuntu 18.04），使读者不局限于某个软件版本；介绍如何在Linux操作系统中用C语言和Bash进行编程开发，使得开发人员能快速将开发环境迁移至Linux。

关键词： 智能手机终端   安卓系统   丰富化   操作系统   终端产品   智能终端   发展展望  

摘要： 伴随我国经济和科技的飞速发展,我国5G终端产业迎来了发展的新时期。2019年6月,国家工业和信息化部向中国电信、中国移动和中国联通等发放了5G的商用牌照,使我国开始进入5G的商用时期。现今我国已开放5G基站超过11万座,5G终端相关产品也大规模生产,国庆阅兵等大型场合的直

关键词： 操作系统   课程思政   立德树人  

摘要： 课程思政与计算机专业课教学是相辅相成的关系。本文分析了在操作系统中进行课程思政教育的优势,通过从四个方面发掘出"操作系统"中的"思政元素",将思政教育的元素融入到"操作系统"课程的专业学习过程中,可以有效拓宽高校思政教育的渠道,旨在实现智育与德育的融合。

关键词： 操作系统   内核模块   异步系统调用   协程调度器  

摘要： 操作系统内核通过系统调用向用户态应用程序提供服务，因此系统调用的开销影响了应用程序的运行速度。为了保证内核的安全性，执行系统调用前需要进行许多检查与状态切换，这些操作影响了系统调用的运行速度。执行系统调用也会影响应用程序的局部性，进一步降低程序的运行速度。　　为了提高系统调用的执行效率、降低系统调用对程序性能的影响，研究者们提出并实现了异步系统调用机制。与异步IO类似，异步系统调用的发起者不会被阻塞。系统调用的执行由专用的线程进行，因此可以通过批处理等方式提高执行效率。　　然而目前针对异步系统调用设计的应用程序较少，为了兼容现有程序，研究者们在C语言运行库中实现了用户态调度器，通过暂停线程运行模拟传统的同步系统调用。这种实现方式对线程库改动较大，不同研究者所做的修改也有所不同，难以统一比较。而近年来，随着协程的广泛应用，包括Go语言在内的许多编程语言提供了协程机制。因此一个自然的想法是使用Go语言提供的相对成熟的调度器来对异步系统调用进行更深入的研究，这也正是本文研究的动机。　　由于Go语言与之前研究中使用的C语言有较大区别，因此本文首先对Go语言的协程调度器进行详细分析。随后本文在此基础上实现了基于Go语言的异步系统调用。利用本系统，本文不仅提升了性能，还对影响异步系统调用的因素进行了实验与分析。本文的主要工作包括:　　(1)对Go语言的调度器进行分析，这是实现异步系统调用的基础。　　(2)实现了基于Go语言的异步系统调用，实验表明本系统可以提高60％的内核性能从而带来13％的整体性能提升。　　(3)以内核模块的形式实现了异步系统调用所需的内核功能。　　(4)对影响异步系统调用的关键因素进行了实验与分析。

关键词： Computer science   Operating systems (Computers)   Operating systems (Computers)--Security measures   Computer security--Computer programs   Coding theory  

摘要： Modern operating systems are often the target of attacks that exploit vulnerabilities to escalate their privilege level. Recently introduced hardening features prevent attackers from using traditional kernel exploitation methodologies and force them to employ techniques that were originally designed for user space exploitation —such as code reuse— to execute arbitrary code with elevated privileges. In this dissertation, we present novel protection mechanisms that render such methodologies ineffective and improve the security of today’s operating systems. Specifically, we present solutions that prevent the leakage and corruption of kernel code pointers without employing entities that execute on super-privileged mode (e.g., hypervisors). The leakage of code pointers is an essential step for the construction of reliable code reuse exploits and their corruption is typically necessary for mounting the attack. More concretely, we present the design and implementation of two systems: kR^X and kSplitStack. kR^X is a system that diversifies the code layout to thwart attackers from constructing code reuse exploits statically. It also prevents the leakage of return addresses through XOR- based encryption or by hiding them among decoys (fake pointers to instructions that trap the kernel when executed). Finally, it couples the above with a self-protection mechanism that prevents attackers from leaking the diversified code layout, either by instrumenting every memory read instruction with range checks on x86-64 systems or by imposing limits through the segmentation unit on x86 systems. Evaluation results show that it imposes small runtime overhead on real-world applications when measured on legacy x86-64 systems (~3.63%) and significantly lower on x86 systems (~1.32%) and newer x86-64 CPUs that provide hardware assistance (~2.32%). kSplitStack, on the other hand, provides stronger protection against leaks of return addresses and guarantees both their secrecy and their integrity b

关键词： 互联网服务提供商   操作系统   App   信息安全   信息数据安全   隐私数据   数据泄露  

摘要： 近一段时间以来,手机App疑似收集用户语音信息的事件再次引发关注。据部分使用者表示,日常对话中不经意谈及的商品时常迅速出现在各类手机软件的推荐清单里,甚至连一些冷门商品也不例外,令人细思极恐。有记者据此调查数月,通过模拟用户日常使用场景,对搭载各类操作系统的手机及平板电脑上的App进行多轮测试。综合结果显示,当用户提及某类物品后,App出现相关推荐的概率高达六七成。尽管涉事App声称该现象仅仅是智能推荐的巧合,但契合度如此之高,仍让人不

关键词： 操作系统   服务型应用程序   服务兼容架构   优化设计  

摘要： 随着中美贸易摩擦地不断加剧以及基础软件国产化趋势地不断发展，我国迫切需要在计算机基础软件领域弥补技术、产品、产业方面的短板和不足，操作系统作为核心基础软件，是国产化发展的首要目标。目前，国产操作系统主要以Linux为基础进行二次开发，但Linux应用数量有限、应用生态不完善的固有缺点对国产操作系统进一步发展造成极大阻碍。为了扩大国产操作系统的应用生态，在Linux上兼容Windows应用程序一直是该领域探索的重点。　　Windows应用程序主要分为桌面型应用程序和服务型应用程序，两者虽然在运行形式、生命周期和管理架构方面存在差异，但是Windows服务型应用程序与桌面型应用程序一样，大量存在于整个应用生态中，且广泛运行在桌面版和服务器版操作系统之上，因此，实现Windows服务型应用程序在国产操作系统上的兼容，对打破国产操作系统的应用生态发展瓶颈具有重要意义。　　目前，在国产操作系统上兼容Windows服务型应用程序主要是基于Wine服务兼容架构，但该架构存在较大的缺陷与不足，本文主要针对存在的问题对Wine服务兼容架构进行改进，主要工作包括:　　(1)实现了跨操作系统的融合型服务兼容架构。由于Wine服务兼容架构与桌面型应用程序紧密耦合，服务型应用程序运行受桌面型应用程序的制约。因此，本文设计并实现了独立的服务兼容架构，使其脱离桌面型应用程序的约束，并结合Linux Systemd服务管理机制，将独立的服务兼容架构交由Linux系统管理，使其作为Linux系统底层支撑架构的一部分，完成与Linux系统的融合。　　(2)实现了跨应用形态的“桌面-服务”协作运行环境。在Wine服务兼容架构部署方案中，将两种类型不同的应用程序安装部署在同一运行环境中，该种方案可能会导致同一环境中的不同应用程序产生冲突，从而降低系统的兼容性。因此，本文设计并实现了跨应用形态的“桌面-服务”协作运行环境，该方案将服务型应用程序与桌面型应用程序的运行环境完全分离，并改进不同运行环境中应用程序的通信机制，实现“桌面-服务”协作运行环境的部署方案。　　(3)实现了面向服务兼容架构的调试机制。在Wine服务兼容架构中，监控服务型应用程序运行状态、捕获并定位错误信息，是保证服务型应用程序稳定运行的关键。Wine实现的基于WINEDEBUG的调试机制中，并无法对服务型应用程序进行有效调试。因此，本文改进了Wine的调试机制，实现准确定位服务型应用程序在运行过程中的异常信息与错误功能，方便对服务型应用程序的调试，从而进一步保证服务型应用程序在兼容系统上地稳定运行。　　本文主要针对Wine服务兼容架构存在的问题进行改进，旨在进一步提高服务兼容架构的可用性。实验表明，本文设计并实现的服务兼容架构能够有效支撑Windows服务型应用程序在兼容系统上稳定运行，并且性能有较高提升，具有一定的合理性和有效性。