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关键词： 自动制造系统   事件循环等待   事件循环结构   死锁控制   Petri网  

摘要： 自动制造系统作为工业生产的重要组成部分,保障其高效、稳定地运行至关重要。自动制造系统通过将原材料加工成产品来实现加工自动化,减少直接或间接的人为干预。近年来,定制化、小批量、高质量的需求愈发增多。为了满足多样的产品需求,自动制造系统可以根据产品规格进行动态配置和分配资源。总的来说,自动制造系统以其在设备利用率、产能、质量和经济效益等方面的优势,在科学研究和工程实践中得到越来越多的关注。 死锁会导致系统中的某些进程处于无限期的等待状态,从而无法正常地推进,将会直接导致生产力的急剧下降。此外,一些进程虽不必争夺资源,但仍会被那些停滞的进程所阻塞。在最坏的情况下,整个系统可能会陷入死锁。因此,对于大规模的自动制造系统而言,死锁问题亟需解决。 已有文献提出了一系列的死锁解决方法。然而,由于现存的死锁机理存在一定的局限性,致使目前的死锁控制策略具有应用范围窄、计算复杂度高等缺点。本文在Petri网范式下分析了自动制造系统中的死锁机理,旨在探索死锁产生的根本原因。在此基础上,提出一系列死锁控制策略以保证系统的活性。论文的主要研究成果如下: 1.针对多种复杂的自动制造系统,本论文提出了事件循环等待作为死锁产生的必要条件。事件循环等待可用于弥补资源循环等待所存在的局限性并探明自动制造系统的死锁机理。这部分研究在一种具有资源的一般Petri网中展开,该网得益于限制条件较少,所以适用性较广。首先,通过深层次地对比两种循环等待之间的差异,从而探索死锁产生的根本原因。其次,探究了死锁与事件循环等待之间存在的关系,进一步说明事件循环等待在研究系统活性方面的适用性和高效性。事件循环等待不仅为死锁控制提供理论支撑,并为后续的死锁预防策略和死锁避免策略提供了技术支持。 2.现有文献对死锁问题进行了深入研究并提出了各种死锁控制策略。然而,如何高效地预防死锁的产生仍然是亟需解决的问题之一。为突破这一难题,本论文提出了一种基于事件循环等待的Petri网结构,即事件循环结构。而信标作为一种基于资源循环等待的Petri网结构,与事件循环结构进行了全方位对比。首先,介绍了事件循环结构的概念、定义以及性质,并在一类具有顺序系统的Petri网中展示了信标的分类。其次,探究使用事件循环结构和信标在此类Petri网中进行活性分析的精确度差异,由此可得事件循环结构能更准确地解释死锁产生的原因。第三,提出了一种基于事件循环结构的死锁控制策略,该策略通过预防此类Petri网中死锁的产生来确保系统的活性,为系统的正常运行提供了保障。 3.死锁避免旨在于在死锁发生之前对其进行预测并加以规避,既提高了自动制造系统的运行效率,又避免了不必要的资源浪费。然而,现有方法大都面临巨大的计算复杂度难题,特别是针对大型系统。为此本文提出了一种避免演化死锁标识的方法,演化死锁标识将不可避免地导致死锁。首先,建立了事件循环结构与演化死锁标识之间的一种对应关系。其次,描述了如何应用这一基于事件循环结构的方法来避免演化死锁标识。相比于其他方法,该方法在实施过程中只需要利用Petri网的结构信息,从而提高了死锁控制的效率和便利性。 4.基于前述的避免演化死锁标识的方法,本文提出了一种改善型的死锁避免策略。这部分研究以加权增广的标识图为建模工具。得益于此类Petri网的结构特殊性,能够更好地模拟自动制造系统中的并发性进程。首先,本文对此类Petri网中的信标给出了新的分类,并说明了相比于事件循环结构,利用信标来研究系统的活性具有一定的局限性。其次,对前文所叙述的方法进行优化与改善,并提出了一种新的死锁避免策略。该方法可以及时且全面地避免所有死锁,以保证系统活性。

关键词： 图形处理器   UEFI   图形系统   OpenGL  

摘要： 近些年图形处理器(Graphics Processing Unit,GPU)国产化的飞速发展和其软件生态的不断完善,为桌面操作系统在各个领域的广泛应用提供了更加自主的发展空间。然而,当前大多数行业领域中的桌面操作系统严重依赖于非国产GPU,导致桌面操作系统国产化程度低、国产GPU软件生态不完善,进而造成特定领域的信息安全问题。因此,本文致力于提高桌面操作系统在图形绘制与显示方面“自主可控”的能力,在自研GPU的基础上,融入UEFI方法、Wayland图形系统以及Open GL图形绘制方法,设计基于自研GPU的国产桌面操作系统,实现系统图形界面的绘制与显示,该研究具有较大的应用价值。具体研究内容如下: (1)自研GPU UEFI初始化及画面字符显示设计。针对传统BIOS安全性低、效率慢的问题,本文设计并实现了一种UEFI方法,通过PCI总线对自研GPU设备的访问实现自研GPU UEFI初始化。结合自研GPU的窗口访问机制,通过UEFI画面和字符输出方法实现GPU BIOS阶段的画面显示和字符显示,为基于自研GPU的图形系统建立前期基础。 (2)基于自研GPU的图形系统设计。针对自研GPU无法承载系统资源消耗大的图形系统,而自主研发的图形系统可移植性差、安全可靠性无法得到保障的问题,本文设计并实现了一种适用于自研GPU的图形系统方法,以Wayland图形系统为基础,构建适用于全国产化系统平台的图形系统,实现图形系统基本的绘制显示与界面操作,国产桌面操作系统提供一种具有较完备的界面操作功能和良好的图形绘制能力的图形系统。 (3)自研GPU Open GL图形绘制方法设计。针对自研GPU与图形系统适配过程中,无法使Open GL图形库直接访问和操作GPU进行硬件加速,导致图形无法正常完成绘制的问题,本文设计并实现了一种Open GL图形库优化方法,对Open GL核心库命令传输层与Linux内核层DRM子系统进行适配性改进,从而使自研GPU直接由内核层中读取图形命令,进而实现基于自研GPU的图形系统的图形绘制功能,为国产桌面操作系统的界面绘制与显示功能提供可行的适配方案。 (4)全国产化系统平台测试验证。为了测试基于自研GPU的桌面操作系统的图形绘制和图形显示功能,搭建了全国产化系统平台,将基于自研GPU的图形系统与全国产化系统平台进行适配,通过Open GL图形库优化方法进行基本图形和界面的绘制,以测试基于自研GPU的图形系统的功能,结果表明,基于自研GPU的国产桌面操作系统具备良好的图形绘制和显示能力。

关键词： 采油工程   机械设备   管理与维护  

摘要： 从采油工程机械设备的管理与维护出发，简单分析了当前设备管理维护过程中的现状问题，同时提出相应的管理维护措施，希望可以有效发挥采油工程机械设备的作用。

关键词： IEEE1588协议   分布式系统   自适应PI算法   限幅平均滤波   温补晶振   时钟同步与触发  

摘要： 针对轻武器靶道分布式全弹道测试系统内各网络节点间的测试设备相互独立、缺乏统一空间和时间基准的问题,对分布式网络测试系统的时钟同步与触发进行研究,搭建了相应的测试系统,实现了同步速度快、同步精度高、运行稳定的时钟同步与触发。本文首先对现有时钟同步技术和相关成果进行分析比较,选用IEEE1588协议实现时钟同步。然后针对轻武器靶道分布式测试系统的特点,明确了实现分布式系统的时钟同步与触发,并提高同步的速度、精度和稳定性为本文的主要研究内容。对分布式系统高精度时钟同步与触发做了技术分析,包括IEEE1588协议延时请求-响应机制与E2E模式下的时钟同步流程,网络节点本地时钟算法对时钟同步精度的影响,及不同影响因素下的时钟同步精度等。在使用物理层时间戳芯片DP83640和主控器STM32F407所设计的网络节点同步触发单元中实现了IEEE1588协议;使用限幅平均滤波、自适应PI算法和卡尔曼滤波对本地时钟算法进行了优化,并通过实验或仿真分析了不同算法下的时钟同步结果;通过秒脉冲输出、触发输出与触发捕获等设计实现了分布式系统对网路节点的触发管理。为进一步提高时钟同步精度,从不同晶振、不同节点交换机和不同拓扑结构等三个角度探究了不同因素对时钟同步精度的影响,明确了搭建针对轻武器靶道的分布式网络测试系统的时钟同步精度最优方案。通过搭建实验平台实现了分布式系统的高精度时钟同步,并在PTP域内利用搭建的系统进行了时钟同步与触发两大方面的测试,包括系统时钟同步的速度、同步的精度与稳定性测试;定时单序列触发输出与捕获、同一外部信号触发输出与捕获等。测试实验结果表明,在跨两级交换机情况下,使用温补晶振提供时钟信号、使用支持PTP协议的交换机并配置为E2E TC计算驻留时间、采用线形拓扑结构来连接网络节点的分布式测试系统能在2分钟内完成时钟同步,同步精度能长时间稳定维持在±40ns;系统的触发与捕获功能完好,线缆长度控制在200m以内时的触发精度优于1us。系统的设计满足轻武器靶道分布式全弹道测试的技术指标与使用需求。

关键词： 盲人   人脸识别   目标检测   嵌入式系统   分布式系统  

摘要： 当今社交媒体相关的产品应用层出不穷,但均不适用于盲人群众,视觉能力是盲人群体使用这些产品的关键。因此,本文提出了一个基于人脸识别的盲人社交系统,该系统通过运用计算机视觉相关技术,辅助盲人群众进行线下社交,帮助其主动地认知生活周边的亲友和潜在的盲人病友,发展社交关系。 本文主要使用软件工程理论进行系统设计,以人脸识别和盲人检测算法的优化研究辅助系统的实现。主要贡献包括: 1)挖掘系统用户,从需求分析的角度出发理清用户边界,产品功能点;基于微服务架构的思想进行系统模块划分,将相关能力合理地划分进树莓派,微信小程序与后端服务中;在实现结合树莓派嵌入式编程,微信小程序开发,Spring Boot后端开发,My SQL存储技术和对象存储云服务等一系列工程技术和云厂商服务进行系统实现与集成。运用软件工程思想与技术构建出盲人社交系统。 2)提出了基于Dlib-ml的识别对向路人的亚洲人脸识别优化算法,采用决策树分类器和Ada Boost分类器等相关机器学习方法对亚洲人脸数据集所产生的人脸特征向量进行识别预测训练,并且比较不同模型的性能指标,最终决定采用经Ada Boost分类器所训练得到的一个人脸比对模型,该比对模型在亚洲人脸数据集上的准确率为98.1625%,远高于使用Dlib-ml默认比较方法的准确率43.12%,更适合盲人社交系统中所涉及到的识别中国人的应用场景。 3)提出了基于YOLO算法的盲人识别算法,即盲人社交系统中的“扫盲”功能,采用YOLOv5m网络结构对图片中的墨镜和拐杖进行物体检测训练,得到一个可以识别墨镜和拐杖的模型,然后再基于该模型进一步预判是在识别对象路人功能所捕获到的照片是否出现其他盲人,模型最高m AP0.5指标为92%,可以实际应用于盲人社交系统之中。 通过上述的研究,盲人社交系统使得盲人群体可以更好地识别亲友,并且更方便地识别其他盲人病友,拓宽社交圈子,使得他们的生活更加丰富。

关键词： 设备管理   TPM管理   数字化   全生命周期管理  

摘要： 当前,受国际环境影响,经济增长趋势下行压力增大,国内外钢材市场需求下滑。钢铁工业是我国经济发展的支柱产业,钢铁产业健康发展是驱动我国经济发展的重要保障,对区域经济的发展和保障民生具有重要意义。在新形势下,钢铁企业通过降本增效措施持续提升竞争力,实现钢铁产业的高质量发展,是当前钢铁企业发展的必经之路。在需求放缓、竞争加剧的背景下,为实现低成本生产、高效管理的目标,利用先进的管理理念与措施提升效率和降低成本,成为研究的主题。钢铁企业生产设备投资规模大,设备管理是生产管理的重要基础,科学的设备管理降低生产成本的关键保障,因此提升设备管理效率是钢铁企业降本增效的核心管理目标。本文以A钢铁企业为研究对象,借鉴国内外设备管理的研究成果,结合全面生产维护理论、全生命周期等理论,针对该企业设备管理中存在的问题进行深入研究。通过分析现状和问题原因,提出设备管理优化改进措施,包括组织架构调整、业务流程优化、人员培养机制完善以及制度建设强化等方面,旨在解决当前设备管理中TPM管理策略和设备全生命周期管理策略存在的设备管理没有全员参与、设备非停次数高于行业水平、停机检修时间长、基层设备管理工作量大等问题。同时,结合已投运的数字化系统,优化考核机制、健全设备维护指标评价体系以及提升数字化技术应用价值,并提出对应措施。通过健全业务协同机制、完善预防性维护策略、优化设备检修策略及设备全生命周期管理四个方面,实现设备管理效率的提升,减少设备管理成本,提升A钢铁企业竞争力。本文所提出的设备管理优化措施遵循实用性原则,对提升A钢铁企业设备管理效率和企业综合竞争力具有重要意义。同时,研究成果可为同类型钢铁企业提供设备管理理论参考。

关键词： 非易失性存储器   文件系统   可扩展哈希   高并发  

摘要： 随着互联网技术的飞速发展,爆发式增长的数据给文件系统带来巨大的压力。新兴的非易失性内存NVM(Non-Volatile Memory),具有非易失性、可字节寻址、低延迟和读写速度接近内存等优势,为打破文件系统的性能瓶颈带来了希望。但现有的文件系统在应对海量数据时存在可扩展性差和并发度低等问题,难以有效发挥NVM设备的优势。可扩展哈希具有快速读写以及可动态扩展的优势,但由于其哈希目录和哈希桶也存在并发性低等问题,若直接与文件系统相结合并不能有效提高文件系统的并发性。因此,本文先后对可扩展哈希和文件系统进行优化,以提高文件系统的并发性为目标,研究与设计基于可扩展哈希的NVM文件系统。首先,分析当前可扩展哈希和文件系统面临的挑战,对可扩展哈希进行改进,并在此基础之上对文件系统的元数据管理算法进行了优化,设计了基于可扩展哈希的NVM文件系统的结构,包括面向NVM的高并发可扩展哈希模块和融入驱动的高并发元数据管理算法模块,通过有效发挥NVM存储设备读写速度快等优势,提高文件系统的并发性,满足对海量数据并发访问的要求。接着,针对当前可扩展哈希中哈希目录并发性差、哈希桶管理效率低等问题,研究并设计了面向NVM的高并发可扩展哈希。设计了基于惰性扩展的哈希目录,将哈希目录扩展时的加锁粒度缩小为导致扩展的单个哈希目录项,提高可扩展哈希的并发性。设计了扩张率计算算法,通过动态决定二次扩展哈希目录的大小,在降低哈希目录扩展频率的同时,避免不必要的哈希目录扩展。设计了基于组的哈希桶管理算法,将现有可扩展哈希目录下挂载的单个哈希桶分解为多个桶,并增加桶目录,提高哈希桶管理的并发度。同时改变哈希桶内哈希键的管理方式,缩小插入哈希键时的加锁粒度,减少哈希桶的分裂几率,从而提高可扩展哈希的并发度。设计了基于分层存储的哈希目录恢复策略,将哈希目录和哈希桶分布存储在DRAM和NVM中,在有效利用DRAM和NVM存储设备各自优势提高访问速度的同时,保证可扩展哈希中数据的一致性。在Intel开源的NVM存储设备驱动中,嵌入了所设计的算法,实现了面向NVM的高并发可扩展哈希原型NEHASH,使用测试工具YCSB进行了测试和分析,结果表明NEHASH比现有的哈希方案CCEH、LEVEL和CUCKOO具有更高的并发度,在多线程环境下能最大提高16.5%的读吞吐率和19.3%的写吞吐率。最后,针对文件系统I/O软件栈过长以及元数据管理算法效率低、并发性差的问题,并在面向NVM的高并发可扩展哈希基础上,研究和设计了融入驱动的高并发元数据管理算法。将文件系统的元数据管理功能嵌入NVM设备驱动中以缩短I/O软件栈,并给出融入驱动的高并发元数据管理算法的结构。设计了基于Fs＿simhash的元数据Key-Value对生成策略,将文件和目录的访问路径转换为哈希值,构建Key-Value对来存储哈希值与对应元数据的存储地址,提高元数据的查询效率;在局部敏感哈希函数的基础上设计Fs＿simhash函数,使得相邻的访问路径转换后的哈希值相近,为提高元数据的存储和查找性能提供支撑。设计了基于NEHASH的元数据管理策略,针对文件和目录的不同访问特性,对NEHASH的数据桶进行分解,并以不同的哈希函数对文件和目录的路径进行转换,在提高单个元数据查询效率的同时,有效的保证了范围查询、遍历等局部性较强操作的效率。在Intel开源的NVM存储设备驱动基础上,实现了融入驱动的高并发元数据管理算法原型HANVFS,使用Filebench、Fio和IOzone三种测试工具对HANVFS的读写吞吐率和读写带宽进行测试,结果表明HANVFS与在PMEM上加载的NOVA文件系统相比最大能提高30.6%的读写吞吐率与24.7%的读写带宽。

关键词： 设备管理系统   Django   Redis   MySQL   云数据服务平台  

摘要： 随着信息化技术的快速发展,当下某工厂内部业务发展快速,工厂内部的生产设备以及设备配件数量越来越多、种类越来越丰富、维修和保养越来越复杂问题日益严峻,亟待解决。因此,本文研究并开发一套完整的化工厂设备信息管理系统,将这些繁杂的信息详细记录,为设备的维修和保养提供理论依据,为采购部门提供科学性建议,解决了设备信息丢失、设备分散、设备维修效率低且质量不可靠、采购盲目等问题。该工厂使用这套设备管理系统后,可以对整个工厂设备的运行生命周期做全面的管理。本文首先对论文选题的背景和意义进行了介绍,同时分析了设备管理系统的国内外发展现状,对课题研究的内容结构也作了简要概括。下面介绍系统开发中使用的相关技术和框架。然后分析整个系统的需求、系统功能的需求和性能的需求。根据系统需求分析,进行系统各功能模块的设计与开发。继而将测试环境开发的系统部署到云数据服务平台中,降低工厂购买硬件配置、场地租金、人员监控成本。最后依据测试用例对系统进行功能测试,对发现的问题进行改正和完善;同时使用JMeter软件测试系统的性能并对测试结果进行分析,确保系统满足性能要求,完成整个设备管理系统的设计。在设备信息管理系统设计与实现中,使用Linux为开发系统,以Python为软件开发语言,Django为后端服务框架,采用面向服务的体系架构设计,采用基于My SQL数据库的数据存储模块,在本课题中还创新性的使用Redis设计本系统部分数据的存储模块,由于Redis数据库是基于内存存储,因此设备管理系统在做读数据操作时速度大大提升。同时为了防止系统数据丢失,Redis数据库还使用了RDB和AOF两种数据持久化技术以确保系统数据的安全性。相较于传统的设备管理方式,本系统设计具有信息集成度高、灵活性强、设计方便、投资费用低,运行效率快等优势,为今后同样设备管理系统的设计提供了理论参考。

关键词： 非易失性内存   时序数据   存储管理   新型存储系统  

摘要： 随着万物互联时代的到来,物联网(Internet of things,IoT)系统的重要性日益凸显。物联网系统中通常包含大量的IoT设备,并以固定时间间隔持续产生大量时序数据,这给如何高效存储和管理这些IoT时序数据带来了很大的挑战。非易失性内存(NonVolatile Memory,NVM)具有可字节寻址、低读写延迟、高读写速度、容量大等特性,为高效地存储和管理海量IoT时序数据来了机遇。现有的IoT时序数据存储系统通常是基于通用数据库或存储引擎二次开发而来,在缺乏针对IoT时序数据特性的原生存储机制的同时,也缺乏适应NVM存储设备的优化策略,难以满足海量IoT时序数据高效存储的需求。因此,本文研究和设计基于NVM的IoT时序数据存储系统。首先,结合NVM存储设备的特性,分别从存储算法、查询策略、缓存机制和一致性机制四个方面对现有的IoT时序数据存储系统进行了分析,给出了基于NVM的IoT时序数据存储系统的结构,包含多粒度自转换的IoT时序数据管理引擎和高效的缓存与一致性机制两个主要部分,通过有效发挥NVM存储设备的优势与利用IoT时序数据的特性,提高IoT时序数据的存储与管理效率。其次,针对IoT时序数据的访问具有时效性和NVM存储设备的低延迟等特点,设计了多粒度自转换的IoT时序数据管理引擎。首先给出了多粒度自转换的IoT时序数据存储策略,在将IoT时序数据按时序进行分级的同时,使用不同粒度的数据块组织IoT时序数据,在反映IoT时序数据访问时效性的同时,也能避免额外的复制开销,为提高IoT时序数据的存储与管理效率提供了支撑。其次设计了基于时效的IoT时序数据异构查询策略,利用IoT时序数据的存储结构和访问的时效性,对不同时序级的IoT时序数据设计不同的查找算法,在避免了维护复杂索引产生开销的同时,提升IoT时序数据的查询效率。并在Intel Optane DC Persistent Memory及其设备驱动程序PMEM的基础上,实现了多粒度自转换的IoT时序数据管理引擎的原型TS-MGE,分别使用YCSB-TS与TSBS进行测试分析;结果表明,对比Influx DB、Open TSDB和Timescale DB,TS-MGE最高能提升137%的写吞吐率、175.4%的随机查询吞吐率和213.4%的范围查询吞吐率。最后,针对现有存储系统的缓存机制与一致性机制无法适应NVM存储设备特性和IoT时序数据特性的问题,设计了高效的缓存与一致性机制。首先给出了区域激活的地址预测异常缓存,将预估查找算法出错后正确数据块的地址缓存,并使用基于区域激活的方式改进缓存管理算法,适应了IoT时序数据的存储结构和查询特点,提高了低时序级IoT时序数据的查询吞吐率。其次设计了融合异常值的日志,通过异常值向异常摘要的转换,在保证日志管理效率的同时,提高IoT系统中异常数据的查询效率。接着设计了IoT时序数据存储的一致性策略,保证了数据块写入NVM的一致性和自转换流程的一致性。并在Intel Optane DC Persistent Memory及其设备驱动程序PMEM的基础上,实现了基于NVM的IoT时序数据存储系统的原型NBTSMS,使用YCSB-TS进行测试分析。结果表明,与Influx DB、Open TSDB、Timescale DB,以及TS-MGE相比,NBTSMS最高能提升180.1%的随机查询吞吐率,降低20%的随机查询延迟;在融合异常值日志的测试中,NBTSMS最高能够减少15%的日志空间开销,降低48.1%的异常值查询延迟;在多线程测试中,NBTSMS最高能提升103.1%的写吞吐率、135.7%的随机查询吞吐率,和128.2%的范围查询吞吐率。

关键词： Rust语言   微内核   软件故障隔离   迁移线程   IDL语言   形式化验证  

摘要： “缺芯少魂”一直是我国网信产业领域大而不强,产业发展受制于人的主要原因,其中“少魂”就是指操作系统等基础软件薄弱,其已经成为长期制约我国网信产业发展的关键核心技术。操作系统对安全性、可靠性、吞吐量、可用性、可扩展性等方面有严格的要求,但是目前主流的商用操作系统更加注重性能而忽略了部分安全性和可靠性,特别是驱动程序的故障率居高不下。驱动程序的故障可能导致整个操作系统崩溃,已成为操作系统安全性、可靠性方面急需解决的关键问题。随着安全编程语言Rust的发展,操作系统安全性的解决出现了契机,从安全语言的角度审视操作系统的设计,可以到达现代安全语言的高表达特性和操作系统对安全性要求的融合。本文利用Rust语言实现了一个微内核操作系统ruisiaOS,利用Rust语言所有权、trait、程序性宏、泛型、面向对象等语法,来增强系统的安全性和可靠性。另外其不依赖于昂贵且粗粒度的硬件地址空间进行隔离,而是从Rust语言安全特性出发,结合系统级别的隔离机制,来实现更加细粒度的故障隔离。本论文主要工作包括:(1)借鉴BlogOS和rCore,实现一个Rust语言可运行微内核基础版本。(2)在微内核的基础上对驱动程序加入软件故障隔离机制。首先使用域为信息隐藏和故障隔离的基本单位,引入了堆栈分离的思想,每个域有自己的私有堆栈,域间通信采用共享堆栈,其指针不能指向私有堆栈,这样就可以保证故障子系统干净的隔离和安全终止;其次域间通信的对象实现了所有权的移动语义,在一个时间只有一个所有者,保障了对象的安全性;最后域间通信加入了代理,代理负责回收崩溃域的资源,并向服务请求者返回一个错误,避免系统的不一致性和故障的传播。(3)为了提高微内核IPC通信效率,我们对域间通信进行了抽象,采用迁移线程技术,做业务线程可以在域之间移动,进入一个域获取结果后返回,不需要进行同步、线程的调度和上下文切换,从而可以实现驱动程序的端到端零拷贝技术。(4)为了保证故障隔离代码的约束性和方便性,使用ruisiaIDL工具在编译阶段静态验证并生成域间通信的接口和代理代码。(5)为了保证故障隔离接口的正确性,使用MirChecker工具对生成的代码进行了形式化验证。我们在ruisiaOS上验证网络驱动的故障隔离效果及数据传输性能,试验结果表明,其有较高的数据传输效率,并且在驱动程序故障发生时进行了有效隔离。