嵌入式安全操作系统及其存储管理的设计与开发
这是一篇关于嵌入式操作系统,嵌入式安全内存管理,嵌入式安全文件系统,ESOS,安全设计的论文, 主要内容为嵌入式Internet技术的飞速发展和广泛应用，给应用于电力控制领域的嵌入式操作系统带来了新的挑战——它带来高效、便捷的同时，也引入了安全问题。本课题针对传统的嵌入式操作系统安全性能的不足，设计并开发了一个应用于特定的电力控制领域的、安全的(TCSEC的C2级)嵌入式实时操作系统，并把它命名为ESOS(embedded and secure operating system)。该操作系统不仅保证了系统在Internet网络中的安全性，还满足了电力控制领域对系统的实时性和稳定性要求。 本论文首先介绍了嵌入式操作系统的历史、现状和趋势，然后描述了论文的研究背景，并指出ESOS的研发在知识产权、学术研究和经济效益三个方面的意义。 在ESOS的总体设计中，本论文首先根据电力系统的背景，进行了需求分析，然后依据嵌入式操作系统和安全操作系统的设计原则，选择了内核及其安全性的实现方案，并对ESOS进行了模块的划分，最后确定了每个模块的功能。本论文主要完成其中的安全内存管理模块和安全文件系统模块(统称存储管理模块)的设计和开发。 在ESOS安全机制方面，本论文参照了传统安全操作系统的开发方法，对C2级体现的安全需求进行详细的剖析，并结合ESOS的实际情况制定了安全策略，然后在分析几种经典的安全模型的基础上，选择了一个合适的安全模型，并进行必要的改造。在这些工作的基础上，本论文做出了安全模型与ESOS安全策略的对应性说明，然后设计出ESOS存储管理模块所涉及的安全机制，并进行安全模型与存储管理模块安全性设计的对应性分析。 在安全内存管理模块的设计和开发过程中，本论文巧妙地应用伙伴算法实现内存块的分配和回收，并解决了“内存空间泄漏”问题。在安全文件系统的设计和开发过程中，本论文针对电力底层控制系统数据量不大、数量类型相对单调的特点，略去了目录的设计，并且建立了内存中的文件映射机制，把对flash文件的操作放置到高速的内存中完成。在这两个模块的开发过程中，实现了ESOS针对存储管理制定的安全性策略。 最后，课题组根据预先要求的系统性能指标，搭建测试及运行平台，制定测试方案并进行了测试。根据测试结果，对ESOS的性能指标作出量化分析。
嵌入式安全操作系统及其存储管理的设计与开发
这是一篇关于嵌入式操作系统,嵌入式安全内存管理,嵌入式安全文件系统,ESOS,安全设计的论文, 主要内容为嵌入式Internet技术的飞速发展和广泛应用，给应用于电力控制领域的嵌入式操作系统带来了新的挑战——它带来高效、便捷的同时，也引入了安全问题。本课题针对传统的嵌入式操作系统安全性能的不足，设计并开发了一个应用于特定的电力控制领域的、安全的(TCSEC的C2级)嵌入式实时操作系统，并把它命名为ESOS(embedded and secure operating system)。该操作系统不仅保证了系统在Internet网络中的安全性，还满足了电力控制领域对系统的实时性和稳定性要求。 本论文首先介绍了嵌入式操作系统的历史、现状和趋势，然后描述了论文的研究背景，并指出ESOS的研发在知识产权、学术研究和经济效益三个方面的意义。 在ESOS的总体设计中，本论文首先根据电力系统的背景，进行了需求分析，然后依据嵌入式操作系统和安全操作系统的设计原则，选择了内核及其安全性的实现方案，并对ESOS进行了模块的划分，最后确定了每个模块的功能。本论文主要完成其中的安全内存管理模块和安全文件系统模块(统称存储管理模块)的设计和开发。 在ESOS安全机制方面，本论文参照了传统安全操作系统的开发方法，对C2级体现的安全需求进行详细的剖析，并结合ESOS的实际情况制定了安全策略，然后在分析几种经典的安全模型的基础上，选择了一个合适的安全模型，并进行必要的改造。在这些工作的基础上，本论文做出了安全模型与ESOS安全策略的对应性说明，然后设计出ESOS存储管理模块所涉及的安全机制，并进行安全模型与存储管理模块安全性设计的对应性分析。 在安全内存管理模块的设计和开发过程中，本论文巧妙地应用伙伴算法实现内存块的分配和回收，并解决了“内存空间泄漏”问题。在安全文件系统的设计和开发过程中，本论文针对电力底层控制系统数据量不大、数量类型相对单调的特点，略去了目录的设计，并且建立了内存中的文件映射机制，把对flash文件的操作放置到高速的内存中完成。在这两个模块的开发过程中，实现了ESOS针对存储管理制定的安全性策略。 最后，课题组根据预先要求的系统性能指标，搭建测试及运行平台，制定测试方案并进行了测试。根据测试结果，对ESOS的性能指标作出量化分析。
电溶镁炉控制系统的专用嵌入式操作系统的设计与开发
这是一篇关于电熔镁炉,嵌入式操作系统,RTAI,系统移植,Qt/Embedded的论文, 主要内容为电熔镁砂是一种熔点高、抗氧化性和抗渣性强的高级耐火材料,被广泛用于航空航天、核工业、冶金等领域。在电熔镁砂的熔炼过程中,生产环境恶劣,外界扰动频繁,传统的手工操作难以实现可靠控制。PLC控制器的应用将自动控制引入到电熔镁炉熔炼过程中,但其梯形图编程方式很难实现先进控制理论中提出的复杂控制算法,嵌入式控制器的普及与应用为这一难题提供了良好的解决方案。嵌入式控制器相对于PLC具备更强的处理能力和更丰富的功能,专用的嵌入式操作系统在其中扮演着重要的角色。为了保证控制效果的可靠性,嵌入式操作系统普遍要求具备实时性,为了方便用户开发,满足不同应用需求,控制器厂商都会为用户提供配套开发工具,实现算法开发与监视功能。这些技术对于对于实现电熔镁炉的有效控制、提升控制效果有着非常重要的作用,但其核心技术一直被国外设备制造商垄断,昂贵的价格和闭源的特点阻碍了嵌入式控制器在这类成本控制严格的系统中被采纳使用。本文在国家重点基础研究发展计划(973计划)项目“复杂生产制造过程一体化控制系统理论和技术基础研究”的支持下,利用Linux操作系统的开源优势,完成了电熔镁炉控制系统专用嵌入式操作系统的设计与开发,并在工业现场进行了应用验证,主要工作归纳如下：(1)深入研究了利用RTAI进行标准Linux操作系统实时化改造的原理和机制,完成实时系统搭建和系统软件裁剪；(2)总结三种RTAI机制下设计开发硬件设备驱动的方案,利用LXRT扩展机制完成电熔镁炉控制器数据采集卡驱动的开发；(3)结合电熔镁炉控制需求,设计了电熔镁炉专用图形界面,采用Qt/Embedded软件框架开发,实现熔炼过程监视功能；(4)对电熔镁炉专用嵌入式操作系统进行了详细的功能测试并完成工业现场应用验证。
Windows CE.net在通信电源监控系统中的应用研究
这是一篇关于Windows CE.net,嵌入式操作系统,Embedded Visual C++,通信电源监控系统的论文, 主要内容为随着现代电信事业的高速发展,实现通信机房的无人值守或者少人值守,对通信电源进行计算机管理已成为电信事业发展的必然方向。针对当前国内通信电源监控存在的问题,诸如:通信电源设备厂商多,而且都各自带有自己的监控系统,很多功能重复使用,造成资源重复浪费;缺乏大规模监控系统建设经验,大部分监控产品都是个别厂商针对自己的产品量身定做,适应性小;系统的功能少,智能化程度不高等问题,将嵌入式系统Windows CE.net引入到通信电源监控系统,利于其多任务、实时性、模块化、伸缩性强、强大的图形显示功能和通信能力、易于开发等特点,与过去的前后台的软件结构相比,多任务操作系统WindowsCE.net可以提供标准化、实时性可预测、软件易于维护等特性,实现对通信电源进行规范化、大规模化、更高效化地管理。 本论文是在对中国移动中山移动分公司及其相关基站进行实地考察之后,结合国内外电源监控系统的现状所提出的。本文首先对通信电源监控系统的国内外发展现状及结构组成、嵌入式系统的概念、嵌入式处理器和几类常用的嵌入式操作系统进行了论述和比较,列出各嵌入式系统的优缺点,着重强调了选用嵌入式系统Windows CE.net作为监控系统的软件平台的原因。接下来介绍了本文基于Windows CE.net平台下的通信电源监控系统的硬件设计,该设计是以三星公司的S3C2410 ARM9芯片为核心处理器的硬件开发平台,并对平台的的几种接口电路和芯片进行相应地分析,重点分析了存储器,串行接口,LCD显示和触摸屏。本论文包括两个重点:首先是对Windows CE.net操作系统的分析研究,根据监控系统自身的特点本文实现了操作系统内核的定制和移植,并针对硬软件平台分析研究了BootLoader的开发。利用Embedded Visual C++开发应用软件是本文的另外一个重点,根据本文所设计的监控系统的功能要求,本文采用了EVC实现了WindowsCE.net平台下的串口、数据库、多线程开发,分析并研究了TCP通信。首先规定了各功能线程的优先等级,并对各监控系统功能使用多线程实现,接下来开发了在Windows CE.net平台下的串口通信,并开发了操作人员资料管理数据库。最后对本文所设计的监控系统进行了总结并指出了不足之处并对未来嵌入式系统在通信电源监控系统中的应用进行了展望。
Windows CE.net在通信电源监控系统中的应用研究
这是一篇关于Windows CE.net,嵌入式操作系统,Embedded Visual C++,通信电源监控系统的论文, 主要内容为随着现代电信事业的高速发展,实现通信机房的无人值守或者少人值守,对通信电源进行计算机管理已成为电信事业发展的必然方向。针对当前国内通信电源监控存在的问题,诸如:通信电源设备厂商多,而且都各自带有自己的监控系统,很多功能重复使用,造成资源重复浪费;缺乏大规模监控系统建设经验,大部分监控产品都是个别厂商针对自己的产品量身定做,适应性小;系统的功能少,智能化程度不高等问题,将嵌入式系统Windows CE.net引入到通信电源监控系统,利于其多任务、实时性、模块化、伸缩性强、强大的图形显示功能和通信能力、易于开发等特点,与过去的前后台的软件结构相比,多任务操作系统WindowsCE.net可以提供标准化、实时性可预测、软件易于维护等特性,实现对通信电源进行规范化、大规模化、更高效化地管理。 本论文是在对中国移动中山移动分公司及其相关基站进行实地考察之后,结合国内外电源监控系统的现状所提出的。本文首先对通信电源监控系统的国内外发展现状及结构组成、嵌入式系统的概念、嵌入式处理器和几类常用的嵌入式操作系统进行了论述和比较,列出各嵌入式系统的优缺点,着重强调了选用嵌入式系统Windows CE.net作为监控系统的软件平台的原因。接下来介绍了本文基于Windows CE.net平台下的通信电源监控系统的硬件设计,该设计是以三星公司的S3C2410 ARM9芯片为核心处理器的硬件开发平台,并对平台的的几种接口电路和芯片进行相应地分析,重点分析了存储器,串行接口,LCD显示和触摸屏。本论文包括两个重点:首先是对Windows CE.net操作系统的分析研究,根据监控系统自身的特点本文实现了操作系统内核的定制和移植,并针对硬软件平台分析研究了BootLoader的开发。利用Embedded Visual C++开发应用软件是本文的另外一个重点,根据本文所设计的监控系统的功能要求,本文采用了EVC实现了WindowsCE.net平台下的串口、数据库、多线程开发,分析并研究了TCP通信。首先规定了各功能线程的优先等级,并对各监控系统功能使用多线程实现,接下来开发了在Windows CE.net平台下的串口通信,并开发了操作人员资料管理数据库。最后对本文所设计的监控系统进行了总结并指出了不足之处并对未来嵌入式系统在通信电源监控系统中的应用进行了展望。
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