【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于計算機操作系統領域，具體涉及一種系統動態重構的方法。
技術介紹
1、所謂操作系統動態重構技術，是指在系統持續運行的狀態下，操作系統能夠智能地實現系統模塊的動態掛載與卸載，無需中斷系統服務。這一過程中，操作系統內置了軟總線機制，作為模塊間通信與協作的橋梁，使得系統模塊能夠靈活掛載至軟總線上執行，從而避免了因模塊更新而需整體替換操作系統鏡像的繁瑣。
2、相較于傳統操作系統，尤其是嵌入式系統，其更新方式往往局限于將完整的操作系統鏡像替換到硬盤或通過燒錄工具將新鏡像寫入主板的flash存儲器中。這一過程不僅要求暫停系統中所有正在運行的任務，還需對硬件設備進行斷電重啟，以確保新系統的順利加載。這種更新方式不僅操作復雜，耗時較長，而且對于已部署的嵌入式設備而言，實施更新尤為困難，可能涉及到現場維護、設備停機等不便。
3、因此，操作系統動態重構技術的引入，極大地簡化了更新流程，提高了系統的靈活性和可維護性，使得在不影響系統正常運行的前提下，能夠輕松實現系統功能的升級與優化。
技術實現思路
1、(一)要解決的技術問題
2、本專利技術要解決的技術問題是如何提供一種系統動態重構的方法，以提升系統重構的速度與效率，降低重構過程的復雜性。
3、(二)技術方案
4、為了解決上述技術問題，本專利技術提出一種系統動態重構的方法，并行執行兩大任務：軟件監控任務與硬件監控任務；
5、軟件監控任務專注于對操作系統內的系統模塊及應用程
6、硬件監控任務則聚焦于硬件模塊的動態管理，實時監控系統中硬件模塊的狀態變化，當檢測到新硬件模塊的加入時，硬件監控任務會立即啟動，將該硬件模塊集成至系統架構中，并自動加載相應的驅動程序；相反，若系統中某硬件模塊被移除，硬件監控任務則會執行逆向操作，將該硬件模塊及其對應的驅動程序從系統中安全卸載。
7、(三)有益效果
8、本專利技術提出一種系統動態重構的方法，本專利技術在進行系統的動態重構過程中，系統模塊與應用程序的重新配置無需中斷整個系統的運行。本專利技術直接實現了在系統運行時對模塊及應用程序的無縫重構，集成至當前活躍的操作系統環境中。此外，硬件設備及其驅動程序全面兼容熱插拔技術，使得在系統內部進行重構操作變得更為靈活與高效。本專利技術的方法不僅顯著提升了系統重構的速度與效率，還大幅降低了重構過程的復雜性，同時，本專利技術也促進了系統架構的整潔性與維護性的提升。
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1.一種系統動態重構的方法，其特征在于，并行執行兩大任務：軟件監控任務與硬件監控任務；
2.如權利要求1所述的系統動態重構的方法，其特征在于，操作系統內各系統模塊和應用程序通過軟總線架構實現獨立互聯。
3.如權利要求2所述的系統動態重構的方法，其特征在于，系統模塊細分為多個關鍵組件，包括：任務管理模塊、調度模塊、內存管理模塊、文件系統模塊、輸入輸出模塊，以及可能的安全模塊與密碼模塊、系統驅動模塊。
4.如權利要求3所述的系統動態重構的方法，其特征在于，操作系統將內存劃分為三大區域：系統正常運行區、系統模塊更新區以及應用程序更新區。
5.如權利要求4所述的系統動態重構的方法，其特征在于，當軟件監控任務識別到系統模塊需要更新時，操作系統執行如下流程：首先，新模塊被加載至內存的系統模塊更新區；隨后，該新模塊被掛載至軟總線但保持未激活狀態；在合適的時機，系統暫停當前所有任務，將舊模塊的運行數據保存至棧空間，并激活新模塊、移除舊模塊，最后將舊數據恢復至新模塊中，實現無縫更替。
6.如權利要求4所述的系統動態重構的方法，其特征在于，
7.如權利要求3所述的系統動態重構的方法，其特征在于，系統采用核心板與子板分離設計，核心板承載操作系統核心功能，而子板則提供應用程序所需的外圍設備或模塊支持。
8.如權利要求7所述的系統動態重構的方法，其特征在于，核心板與子板通過標準化接口的物理連接器及編碼信號協議連接，并支持子板的熱插拔。
9.如權利要求8所述的系統動態重構的方法，其特征在于，一旦子板接入，硬件監控任務自動通過標準接口識別并加載相應的設備信息及驅動程序至系統驅動模塊，系統驅動模塊通過軟總線與其他模塊協同工作；若子板被移除，硬件監控任務則自動卸載相關驅動，釋放系統資源。
10.如權利要求1所述的系統動態重構的方法，其特征在于，所述系統為嵌入式系統。
...【技術特征摘要】
1.一種系統動態重構的方法，其特征在于，并行執行兩大任務：軟件監控任務與硬件監控任務；
2.如權利要求1所述的系統動態重構的方法，其特征在于，操作系統內各系統模塊和應用程序通過軟總線架構實現獨立互聯。
3.如權利要求2所述的系統動態重構的方法，其特征在于，系統模塊細分為多個關鍵組件，包括：任務管理模塊、調度模塊、內存管理模塊、文件系統模塊、輸入輸出模塊，以及可能的安全模塊與密碼模塊、系統驅動模塊。
4.如權利要求3所述的系統動態重構的方法，其特征在于，操作系統將內存劃分為三大區域：系統正常運行區、系統模塊更新區以及應用程序更新區。
5.如權利要求4所述的系統動態重構的方法，其特征在于，當軟件監控任務識別到系統模塊需要更新時，操作系統執行如下流程：首先，新模塊被加載至內存的系統模塊更新區；隨后，該新模塊被掛載至軟總線但保持未激活狀態；在合適的時機，系統暫停當前所有任務，將舊模塊的運行數據保存至棧空間，并激活新模塊、移除舊模塊，最后將舊數據恢復至新模塊中，實現無縫更替。
6.如權利要求4所...
【專利技術屬性】
技術研發人員：吳海強，陳樹峰，蔣欣欣，張楊，蔣志翔，趙曉燕，李明磊，薛淵文，施志強，韓偉倫，何福利，
申請(專利權)人：北京計算機技術及應用研究所，
類型：發明
國別省市：
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