CN102385523A - 一种云操作系统的驱动安装和管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种云操作系统的驱动安装和管理方法，其特征在于，包括步骤：a)核心硬件驱动安装步骤、b)外部硬件驱动安装步骤、c)驱动加载步骤；其中外部硬件驱动安装步骤时客户终端的浏览器/客户端检测并发现新硬件，判断是否核心硬件，如果是则启动核心硬件驱动安装；否则浏览器/客户端通过互联网接入云操作系统并通过系统服务接口进行驱动安装协作请求，云操作系统检索自身功能驱动数据库找出与其对应的驱动程序引导文件，云操作系统的第二设备管理器读取该硬件驱动程序引导文件，把这个设备注册为特定的设备接口并建立符号链接，并将驱动程序拷贝到为用户端分配的系统目录，并写入该系统相关注册表信息然后才建立服务。

Description

一种云操作系统的驱动安装和管理方法

技术领域

本发明涉及网络技术领域，特别是一种应用于云操作系统的驱动安装与管理方法。

背景技术

云操作系统，整体上可以包括两类，一类是云计算中心操作系统或云计算操作系统、云OS是云计算后台数据中心的整体管理运营系统它是指构架于服务器、存储、网络等基础硬件资源和单机操作系统、中间件、数据库等基础软件管理海量的基础硬件、软资源之上的云平台综合管理系统；另一类是运行于互联网，分布各地的终端只要通过互联网接入并运行云操作系统即可以实现目前所有PC系统、移动终端系统如安卓等所有功能；终端只需要具备上网功能，和数据接收和发送和呈现功能，具体的计算大部分或全部交由云操作系统来完成。目前，大部分的云操作系统以第一种形式呈现，但是随着IT技术的发展趋势，真正替代目前PC所依赖的如windows等操作系统的在线的操作系统才是云操作系统的最典型形态。未来，随着宽带速度大幅提高、WEB3.0的成熟和随时随地的高速宽带接入，电脑、智能手机将彻底摆脱本地操作系统的依赖。本发明所说的云操作系统主要以第二类为主。

如何解决云操作系统中，各终端的硬件驱动安装和管理问题，是使电脑、智能手机将彻底摆脱本地操作系统的依赖的关键问题之一。

目前windows操作系统的驱动采用的是WDM模型，而WDM模型采用分层结构，首先是由核心模型来描述设备驱动程序的标准结构；其次微软为常见类型的设备提供一系列的总线驱动程序和类型驱动程序。核心模型描述驱动程序如何安装和启动，类驱动则具有为许多标准类型设备所需的基本功能。标准的WDM驱动应该包含1个总线驱动和1个功能驱动。总线驱动：总线驱动已经包含在Windows中，不必另行安装。总线包括PCI、AGP、并口、串口、IEEE 1394接口等。总线驱动主要负责管理总线设备，例如当我们在PCI插槽上插入新硬件，开启电脑并进入系统后总线驱动开始工作——报告发现新硬件，并提示用户安装驱动程序。不仅如此，总线驱动还会实时向操作系统报告总线设备状态，检测总线上有什么类型的设备，这就是家喻户晓的″即插即用″。总线设备还负责设备的电源管理(ACPI)，比如Windows的休眠功能。当我们通过控制面板选择不同电源管理模式时，电源管理器就会通过系统发出的电源命令向总线驱动发出改变电源状态的请求，总线驱动会响应这些请求并设置相应设备的电源状态。功能驱动：这就是常说的驱动程序，由类驱动程序和Mini驱动程序组成。其中，类驱动用来处理常规系统事务，如电源管理和即插即用，这都是由微软定义好的，程序开发者只需要编写Mini驱动即可。功能驱动一般由设备生产厂商提供，用以实现硬件设备的具体功能。

发明内容

本发明的目的提出一种应用于云操作系统，实现互联网中的云操作系统对分布各地的客户终端的硬件进行远程驱动安装与管理，进而保证不同的终端配置能成功运行云操作系统，并且云操作系统可以对终端进行有效资源管理的方法。

本发明通过如下方案实现：

一种云操作系统的驱动安装和管理方法，为云操作系统对客户终端的硬件进行识别、驱动安装、驱动管理的方法，其特征在于，包括步骤：

a).核心硬件驱动安装

客户终端的浏览器/客户端检测并识别客户终端的核心硬件，并通过第一设备管理器的注册表判断基本硬件驱动是否齐全，如果齐全则正常模式运行；否则采用安全模式运行，浏览器/客户端通过互联网接入云操作系统，并通过云操作系统提供的系统服务接口触发驱动安装事件；云操作系统检索自身核心驱动数据库找出与其对应的驱动程序引导文件，云操作系统的第二设备管理器根据驱动程序引导文件将该驱动程序必须文件拷贝并发送至客户终端；客户终端的浏览器/客户端的第一设备管理器将该驱动存储在本地指定目录，并写入第一设备管理器的注册表注册；

b).外部硬件驱动安装

客户终端的浏览器/客户端检测并发现新硬件，判断是否核心硬件，如果是则启动核心硬件驱动安装；否则浏览器/客户端通过互联网接入云操作系统并通过系统服务接口进行驱动安装协作请求，云操作系统检索自身功能驱动数据库找出与其对应的驱动程序引导文件，云操作系统的第二设备管理器读取该硬件驱动程序引导文件，把这个设备注册为特定的设备接口并建立符号链接，并将驱动程序拷贝到为用户端分配的系统目录，并写入该系统相关注册表信息建立服务；

c).驱动加载

核心硬件驱动，客户终端启动时候，浏览器/客户端自动从本地文件夹加载该驱动；外部硬件驱动，浏览器/客户端通过网络运行云操作系统时候，云操作系统自动从为该用户端分配的系统目录中自动加载。

进一步，本发明方法还包括步骤：

d).云操作系统分别根据用户的用户名或浏览器或客户端的注册号动态分配系统资源并形成的虚拟子操作系统，该用户终端相关的已安装的驱动文件统一在与该用户对应的子操作系统系统目录下。

e).驱动收集并存储步骤

云操作系统自动收集各厂商核心硬件、外部硬件的驱动并分别保存在核心驱动数据库和功能驱动数据库；或各厂商通过云操作系统进行驱动发布并上传驱动至云操作系统的核心驱动数据库和功能驱动数据库。

综上所述的本发明具有如下显著特点：

1.提出一种新的驱动安装方法；其中对于外部硬件，驱动直接在云操作系统安装，而不必再客户终端安装；客户终端只需要安装处理器、主板、显示单元、网络单元的驱动，保证能接入互联网，连接云操作系统即可；

2.有利于电脑、智能手机将彻底摆脱本地操作系统的依赖；

3.有效解决用户在终端添加新设备时需要自己安装驱动的问题，凭借云操作系统的网络特性，以后硬件开发商的驱动只要提供给云操作系统即可，而不必每个用户都提供驱动。

附图说明

图1是客户终端与云操作系统的关系结构图；

图2是客户终端与云操作系统基本结构图；

图3是云操作系统的执行体参考模型；

图4是本发明的核心流程图；

图5是本发明的驱动安装总流程图；

图6是本发明的客户终端运行模式选择流程图；

图7是核心硬件驱动安装流程图；

图8是外部硬件驱动安装流程图。

具体实施方式

参考图1，本发明主要面向云操作系统，实现分布各地的客户终端在运行云操作系统过程中，解决如何安装新设备的驱动，如何终端基本硬件的初始化配置。在这里，客户终端可以是PC电脑、PDA、智能的移动终端如智能手机，它们不依赖于自身的操作系统，即不需要完善、功能强大的操作系统，如Windows系统、Android系统、Symbian操作系统等，但必须要保证的是在运行云操作系统之前，其具有实现接入互联网、收发XML数据、图形显示的基本硬件和软件支持。为了更方面理解，下面将重点以PC电脑作为客户终端进行描述。

参考图2，本发明的客户终端应该至少提供一浏览器或客户端作为终端功能的基本软件支持。其中，浏览器或客户端至少提供第一设备管理器、以及有各种内容组件组成的本地执行器。传统的PC电脑大部分依赖于Windows来实现功能，并且各类驱动也是安装在Windows内，以满足Windows系统的运行需要。这里的客户终端的浏览器或客户端可以运行于Windows系统等环境下，也可以脱离本地操作系统运行，浏览器或客户端嵌入的本地执行器发挥微系统功能，实现对基本硬件的安全模式配置和上网功能。浏览器或客户端至少提供第一设备管理器功能实负责完成设备启动或运行云操作系统之前的完成安全模式下核心硬件的配置，本地核心硬件注册、与本地所有驱动程序的通信、本地硬件资源的调用和管理。另外云操作系统至少提供第二设备管理器、执行体、核心驱动数据库、功能驱动数据库。其中第二设备管理器用于对客户终端的设备，尤其是外部硬件进行管理，对各硬件驱动进行通讯和硬件资源的远程调用和管理。第一设备管理器、第二设备管理器应该提供用来描述设备驱动程序的标准结构的模型。

如图3，云操作系统执行体的一种参考模型。云操作系统必须具备对自身的硬件资源的管理和利用支撑，同时具备对客户终端的分布式硬件资源的管理、配置和利用支撑，同时为各类应用软件提供必须的软件环境。参考图3，执行体内硬件抽象层HAL是一薄层软件，它是硬件与操作系统其它部分的接口，是物理硬件资源的一种抽象。HAL通过动态链接库(DLL，Dynamic Link Library)实现，管理的项目包括：片外高速缓存；定时器；I/O总线；设备寄存器；中断控制器；DMA控制器。内核是整个操作系统的神经中枢，同执行体的其它部分不同，内核的大小从不会溢出内存。它提供管理以下功能的机制：中断和异常处理、线程调度和同步多处理机同步、定时控制、内核对象等。系统服务接口提供用户模式到内核模式的受控路径。对象管理器执行体通过一个基于对象的接口给用户模式进程提供服务。文件、进程、线程、内存段等事物都是对象。对象管理器执行管理执行体对象的所有工作，包括创建和删除对象、维护全局对象名字空间，以及记录对指定对象有多少等待的引用。配置管理器从驱动程序开发者的角度看，配置管理器的主要工作是，使用登记(Registry)数据库，维持安装在机器上的所有硬件和软件资源。进程管理器进程是云操作系统中资源记录和安全性检查的单位。每个进程都有自己的虚拟地址空间和安全性标识。一个进程中包含一个或多个线程(Thread)。进程管理器处理进程和线程的创建、管理和销毁，它还为同步线程的活动提供一组标准的服务。安全引用监视器该组件强制系统的安全性策略。安全性引用监视器提供一组原语，其它组件可以调用它们来验证对对象的访问，检查用户特权和生成审查消息。Power管理器负责管理系统的电源使用。它负责维护一个系统范围内的电源策略，并负责PowerIRP在系统中传递路径。Power管理器通过以下几点来考虑系统应处于什么状态——浅度睡眠，深度睡眠，关闭。

参考图6，客户终端启动时，浏览器/客户端自动运行；首先通过第一设备管理器的注册表判断基本硬件驱动是否齐全，如果齐全则正常模式运行；否则采用安全模式运行。通过第一设备管理器提供的描述设备驱动程序的标准结构，各硬件生产商只要遵循该标准，浏览器/客户端便可以对其进行基本配置，以完成终端的启动。参考图5，浏览器/客户端自动运行后，检测并发现新硬件，在进行安全驱动前，首先判断是否为核心硬件，如果是则启动核心硬件的驱动安装步骤，否则启动外部硬件驱动安装步骤。其中，核心硬件指核心硬件驱动包括处理器、主板、显示单元、网络单元、内部固定存储单元、各类总线等。外部硬件指与客户终端的PCI、AGP、并口、串口连接的设备，如USB设备、打印机、游戏手柄等。

参考图4，本发明的驱动安装和管理步骤主要包括核心硬件驱动安装步骤、外部硬件驱动安装步骤、驱动加载步骤以及驱动收集步骤。其中参考图7是核心硬件驱动安装流程，首先采用浏览器/客户端采用安全模式运行，浏览器/客户端通过互联网接入云操作系统，然后发送硬件信息(包括生产商、硬件类型、版本号等)至云操作系统并通过云操作系统提供的系统服务接口触发驱动安装事件；云操作系统检索自身核心驱动数据库找出与其对应的驱动程序引导文件如inf文件等，云操作系统的第二设备管理器根据驱动程序引导文件将该驱动程序必须文件拷贝并发送至客户终端；客户终端的浏览器/客户端的第一设备管理器将该驱动存储在本地指定目录，并写入第一设备管理器的注册表注册。参考图8，为外部硬件驱动安装流程图，浏览器/客户端通过互联网接入云操作系统并发送硬件信息(包括生产商、硬件类型、版本号等)至云操作系统及通过系统服务接口进行驱动安装协作请求，云操作系统检索自身功能驱动数据库找出与其对应的驱动程序引导文件，云操作系统的第二设备管理器读取该硬件驱动程序引导文件，把这个设备注册为特定的设备接口并建立符号链接，并将驱动程序拷贝到为用户端分配的系统目录，写入该系统相关注册表信息建立服务。

在具体实施时，本发明还可以包括驱动加载步骤、驱动收集并存储步骤和虚拟子操作系统形成步骤。驱动加载步骤：核心硬件驱动，客户终端启动时候，浏览器/客户端自动从本地文件夹加载该驱动；外部硬件驱动，浏览器/客户端通过网络运行云操作系统时候，云操作系统自动从为该用户端分配的系统目录中自动加载。驱动收集并存储步骤：云操作系统自动收集各厂商核心硬件、外部硬件的驱动并分别保存在核心驱动数据库和功能驱动数据库；或各厂商通过云操作系统进行驱动发布并上传驱动至云操作系统的核心驱动数据库和功能驱动数据库；虚拟子操作系统形成步骤：云操作系统分别根据用户的用户名或浏览器或客户端的注册号动态分配系统资源并形成的虚拟子操作系统，该用户终端相关的已安装的驱动文件统一在与该用户对应的子操作系统系统目录下。至于浏览器、客户端、云操作系统的其它功能组件、功能模块的实现可以参考现有技术进行。

Claims (5)

1.一种云操作系统的驱动安装和管理方法，为云操作系统对客户终端的硬件进行识别、驱动安装、驱动管理的方法，其特征在于，包括步骤：

a).核心硬件驱动安装

客户终端的浏览器/客户端检测并识别客户终端的核心硬件，并通过第一设备管理器的注册表判断基本硬件驱动是否齐全，如果齐全则正常模式运行；否则采用安全模式运行，浏览器/客户端通过互联网接入云操作系统，并通过云操作系统提供的系统服务接口触发驱动安装事件；云操作系统检索自身核心驱动数据库找出与其对应的驱动程序引导文件，云操作系统的第二设备管理器根据驱动程序引导文件将该驱动程序必须文件拷贝并发送至客户终端；客户终端的浏览器/客户端的第一设备管理器将该驱动存储在本地指定目录，并写入第一设备管理器的注册表注册；

b).外部硬件驱动安装

客户终端的浏览器/客户端检测并发现新硬件，判断是否核心硬件，如果是则启动核心硬件驱动安装；否则浏览器/客户端通过互联网接入云操作系统并通过系统服务接口进行驱动安装协作请求，云操作系统检索自身功能驱动数据库找出与其对应的驱动程序引导文件，云操作系统的第二设备管理器读取该硬件驱动程序引导文件，把这个设备注册为特定的设备接口并建立符号链接，并将驱动程序拷贝到为用户端分配的系统目录，并写入该系统相关注册表信息建立服务；

c).驱动加载

核心硬件驱动，客户终端启动时候，浏览器/客户端自动从本地文件夹加载该驱动；外部硬件驱动，浏览器/客户端通过网络运行云操作系统时候，云操作系统自动从为该用户端分配的系统目录中自动加载。

2.如权利要求1所述的云操作系统的驱动安装和管理方法，其特征在于，所述的核心硬件驱动包括处理器、主板、显示单元、网络单元、内部固定存储单元及各类总线驱动。

3.如权利要求2所述的云操作系统的驱动安装和管理方法，其特征在于，所述的外部硬件驱动包括与客户终端的PCI、AGP、并口、串口连接的设备。

4.如权利要求1或2或3任一所述的云操作系统的驱动安装和管理方法，其特征在于，还包括步骤：

d).云操作系统分别根据用户的用户名或浏览器或客户端的注册号动态分配系统资源并形成的虚拟子操作系统，该用户终端相关的已安装的驱动文件统一在与该用户对应的子操作系统系统目录下。

5.如权利要求1或2或3任一所述的云操作系统的驱动安装和管理方法，其特征在于，还包括步骤：

e).驱动收集并存储步骤

云操作系统自动收集各厂商核心硬件、外部硬件的驱动并分别保存在核心驱动数据库和功能驱动数据库；或各厂商通过云操作系统进行驱动发布并上传驱动至云操作系统的核心驱动数据库和功能驱动数据库。

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