CN1525284A

CN1525284A - 移动操作系统

Info

Publication number: CN1525284A
Application number: CNA031510302A
Authority: CN
Inventors: 沈一帆
Original assignee: Fudan University
Current assignee: Fudan University
Priority date: 2003-09-18
Filing date: 2003-09-18
Publication date: 2004-09-01

Abstract

本发明涉及一种计算机移动操作系统。它是基于方便移动的(如U盘)硬件设备，其中集成有大量用户所需的应用程序，在没有硬盘的情况具有独立引导、启动，实现用户应用需求的特殊操作系统。与现有操作系统相比，本发明具有成本低、重量轻、功能多、安全性好、使用方便的特点。

Description

移动操作系统

技术领域

本发明属计算机技术领域，具体涉及一种计算机操作系统。

背景技术

近年来，随着计算机在各个行业的普及，计算机技术正沿着微型化、个人化、多媒体化和网络化的方向飞速发展。在硬件设施方面，从最初的巨型计算机，到普通的家用PC机；从便携式笔记本电脑，到如今普遍使用的掌上电脑PDA，计算机的体积在不断的减小，而其硬件的性能和集成度也在成倍的提高。计算机开始成为人们的随身物品，小巧而方便携带。同时，各类独立存储设备，尤其是USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)接口“闪存”的出现和发展，也为计算机间的数据移动提供了很大的空间。

作为计算机系统的核心软件，操作系统的发展也具有同样的趋势。Microsoft微软公司发布的Windows视窗系列操作系统带领用户从枯燥乏味的DOS命令行式系统走入了丰富方便的图形界面；随后源代码公开的Unix和Linux操作系统的发布，则使用户实现了操作系统的个人化和个性化；而近几年嵌入式操作系统的广泛使用，使各种信息家电，包括PDA、手机等也能实现部分计算机的功能，如小型游戏、收发电子邮件等。

然而，计算机的体积压缩毕竟是有限的，过度的追求硬件集成只会阻碍计算机性能的提高；而PDA虽然小巧，并且具有一定的存储量，其功能却相对单一。对于用户来说，如果能有一种技术，使其在任何一台PC机或笔记本电脑上，都能够启动熟悉的操作系统，加载各种需要的应用软件和数据，甚至使用多媒体和网络连接的功能，那么用户就可以不必再随身携带计算机，也不必担心别的机器上没有自己需要的程序和数据。这就是我们所提出的“移动操作系统”的概念。传统硬盘只能限于本机使用；移动硬盘不方便携带且极易损坏；而现在市场上的U盘还只能停留在单纯存储数据的阶段，无法独立承担用户其他的应用需求。

发明内容

本发明的目的在于提出一种能与各种计算机接插并与之配合使用，且能方便携带、不易损坏的计算机移动操作系统。

本发明提出的计算机移动操作系统，是一种基于方便移动的硬件设备(例如采用U盘或称优盘)，集成有大量用户所需的应用程序，且在没有硬盘的情况下具有独立引导、启动，从而实现用户应用需求的特殊操作系统。该发明的创新之处主要体现在“移动性”和“实用性”的统一。

本发明在USB接口独立引导及启动操作系统的基础上，采用改良的Linux操作系统，实现从U盘启动且集成包括网络浏览、文本处理、媒体播放等应用功能在内的操作系统，我们称之为“优启”。

本发明充分考虑了当今计算机市场的需求，具有以下优点：

(1)低成本

中国人均收入偏低，而且大多数计算机用户对硬件的要求并不高，只需要实现一些常用功能即可，使用U盘集成的移动操作系统完全能满足这些需求。这样，主机中就无需配备硬盘。U盘使用电子存取的方式，相对于机械存取的硬盘而言，能耗低、维修少，价格也很便宜，从一定程度上适应了目前中国的国情。

(2)重量轻

移动操作系统的使用，使主机中无硬盘，因此重量较轻，用PC级的硬件，达到了笔记本级的重量，而且节省能耗。而移动操作系统本身也及其轻巧，便于携带。

(3)使用方便

移动操作系统使用起来非常方便，只须依靠一只小巧的U盘，用户就可以在任何时间(上班，回家，旅游，访问等)，在任何地点(网吧，机房，机场，车站，宾馆，购物场所等)的计算机上，启动自己熟悉的操作系统并进行所有内嵌的操作。不需要为不同的机器安装所需要的软件，也省去了随身携带计算机所带来的麻烦。

(4)多功能

本发明的移动操作系统中集成的是改良后的Linux系统。因此，系统支持图形界面、多媒体浏览和网络连接，能满足绝大多数用户的基本要求，且用户可以在任何一台机器上使用这些功能。

(5)安全性

由于U盘具有即插即用的特性，因此只要将集成有操作系统的U盘从计算机上拔下带走，则其中的所有内容都会随着内存断电而全部清空。U盘上的任何病毒或恶意程序都无法对主机造成攻击破坏，同时，主机中也不会遗留有任何关于U盘的记录。

具体实施方式

本发明提出的可移动操作系统，要求精小，安全，稳定，界面美观，硬件要求低，可自定义性强，软件丰富，基于上述考虑，决定采用Linux操作系统，具体可包括以下几个方面：

1、基本输入输出系统(BIOS，basic input output system)，包括：

(a)自检系统设备(power on selftest，POST，加电自检)，

(b)BIOS的最后阶段，读取main boot record(MBR，主启动记录)至特定内存地址并且跳转执行。

(c)支持USB-HDD启动的主板，由U盘以硬盘方式存取，U盘的平板式存储被模拟为普通硬盘以cylinder head sector(CHS，柱面/磁头/扇区)模式进行访问。

2、操作系统，包括：

(a)GRUB(一种Linux启动管理程序)引导内核

本发明可采用GRUB而不是一般采用的LILO(另一种Linux启动管理程序)来引导内核。为了支持USB的访问和启动，需进行一系列改动并在内核中重新识别。

(b)内核引导

内核是操作系统的基础，它提供对计算机内设备的支持以及系统调用接口。在启动过程中它可以在真正的分区被挂载之前，将initrd.img文件挂载在ROOT(根)分区点上，作为一个内存中的虚拟的文件系统，并且执行其中的启动脚本。一般情况下可以在这里装载文件系统驱动程序。我们对内核进行了修改、精简及重新编译，以支持USB启动并减小整个内核的尺寸；同时，我们还对initrd进行修改以提供等待USB初始化的时间。

(c)Init进程的启动

i、Init进程是所有进程的父进程，先于所有其他进程而启动。

ii、通过init进程来衍生出其他进程以及终端shell进程。

(d)Shell进程

是用户和操作系统的翻译，其提供了命令行提示符，用户可以在此操作。

3、应用程序

包括图形界面X-window、网络支持、浏览器(Mozilla)、多媒体音频视频等。为了节省空间，我们可进行必要的删减及优化。

Claims

1、一种计算机移动操作系统，其特征在于是采用方便移动的U盘作为硬件设备、集成有大量用户所需的应用程序、且在没有硬盘的情况下具有独立引导、启动，从而实现用户应用需求的操作系统。

2、根据权利要求1所述的移动操作系统，其特征在于包括以下几个部分：

(1)基本输入输出系统，包括：

(a)自检系统设备，

(b)基本输入输出系统的最后阶段，读取主启动记录至特定内存地址，并且跳转执行，

(c)支持USB-HDD启动的主板，由U盘以硬盘方式存取，U盘的平板式存储被模拟为普通硬盘以柱面/磁头/扇区模式进行访问；

(2)操作系统，包括：

(a)GRUB引导内核，

(b)内核引导，提供对计算机内设备的支持以及系统调用接口，

(c)Init进程的启动，

i、Init进程优先所有其他进程而启动，

ii、通过init进程来衍生出其他进程以及终端shell进程，

(d)Shell进程

(3)应用程序，包括图形界面X-window、网络支持、浏览器、多媒体音频视频。