模块化操作系统的设计与实现

毕业设计开题报告

河南科技大学软件学院 杨金博

2023年 x 月 x 日

指导教师：陈渝 张晓玲

课题意义

• 快速构建
• 基于不同平台的快速移植(甚至移植到浏览器里？WASM)
• 不单单提供一个操作系统，而是提供和操作系统相关的一套框架

模块化操作系统

• 提高了操作系统中模块的复用性
• 更好的可移植性 针对某个平台实现操作系统移植的时候，不需要修改所有的模块，只需要对一些模块进行修改或者添加新的模块即可运行。
• 可以根据需要选择内核模块，减小内核体积，降低维护成本

为什么用 Rust ?

• 零开销抽象
• 独特的所有权机制
• 没有 gc
• 内存安全
• 有一套很方便的工具

设计背景：相关工作

rcore tutorial 模块化/微库化

• 操作系统模块 Crate 化

unikernel

• 静态链接

Theseus-OS

• 动态加载

模块化 VS 模块化

• 基于不同的理解和目的有不同的方式

实现模块化的措施

• 尽可能使用抽象来构建模块
• 尽可能的分离非必要模块
• 尽量减少模块之间的接触，利用接口去感知和使用模块
• 利用元编程、链接工具减少模块之间的代码接触(类 unikernel 方式)。
• 如果一个下层模块需要使用，必须保证他的上层模块必须被选择。
• 同类型的模块不能被同时选择

开题前进度

• 构建了系统的骨架
• 利用设备树感知设备和内存
• 实现 console 的抽象

设计任务: 模块抽象规范与工具

• 为模块设计一个统一的模块抽象
• 为模块提供链接工具

实现计划

开题 —— 第二周

第二周 —— 中期前后

中期 —— 十二周

十二周 —— 十五周

参考资料

谢谢