操作系统固化

1、操作系统固化Solidified Operating SystemsYANG Xiang（Nanjing University of Finance & Economics, Nanjing 210046, China）: The operating system is computers soul and brain. Solidified operating systems are already mature for deployment, which can dramatically improve computers performance and stability. Furthe

2、rmore, boasting the characteristics of being highly virus-resistant, many challenges that existing operating systems cannot resolve will be worked out. We can see that Solidified operating systems are inevitably future evolving direction.1 什么是操作系统操作系统（Operating System,简称OS）是指管理计算机系统 的全部资源 （ 包括硬件资源 ,

3、 软件资源 , 数据资源 ） 控制程序运行 , 改善人机界面 , 为其他应用程序提供支持的 , 使计算机系统所有 资源得以最大程度利用的一个服务界面。 它大致包括 5 个方面的 管理功能 : 程与处理机管理、作业管理、存储管理、设备管理、 文件管理。2 操作系统的现状现今的操作系统主要由两大家族组成 :Unix 家族和微软Windows家族,而主机系统和嵌入式操作系统使用多样的系统，并且很多和 Windows、Unix 都没有直接的联系。 不管是 windows 家 族又或者 Unix 系统家族 , 都是单纯的软件。 而主机硬件部分依旧 由由运算器、 控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分组

4、成。 经过多年的发展 , 传统的将主机分为软件硬件两个部分的技术已 经得到了长足的发展 , 然而我们不难发现 , 这种传统模式 , 已经越 来越无法适应先进社会的需求 , 从而陷入了技术的瓶颈。于是我 们不难想到 , 既然二者分开会相互制约发展 , 那是否可以将两者 合二为一 , 整合两者成为一个整体 , 从而打破束缚 , 来提高系统的 效率。于是 , 操作体统固化技术 , 应运而生。3 什么是固化技术操作系统固化 , 简单的说就是将操作系统硬件化。软件固化 的方式主要有两种 , 一种是完全硬件化实现 , 例如 , 用单片机技术 将原本需要用软件来实现的程序 , 用可编程控制器的技术来完成 这

5、种完全固化的技术有着先天的优势 , 系统稳定 , 运行速度快 , 但 是也有着不可忽视的缺点 , 那就是技术实现复杂 , 先期投入过大 , 后期难以实行升级 , 容易被淘汰 , 从而造成巨大的浪费。所以 , 除 了一些有着特殊需求的行业 , 这种固化技术很难大规模投入使 用。正是由于一样种种的缺陷 , 于是我们提出了一种介于软件和 硬件之间的基于闪存芯片技术发展的固化技术 , 即以闪存芯片为 存储媒介的操作系统固化技术。具体的来说 , 以闪存芯片替代硬 盘作为操作系统的载体从而引导启动 , 并执行相关运行操作。从 而大量节省从硬盘向内存读写所花费的时间 , 解决了硬盘因为机 械构成而成为 pc

6、 系统中性能瓶颈的问题。4 操作固化技术的优点众所周知 ,现行操作系统有着很多的被人诟病之处 , 比如: 系 统启动 , 运行速度慢 , 系统稳定性差 , 易被病毒感染 , 已经软件操 作系统众多的版权问题 , 这让众多的开发商和使用者都头痛不 已。而以上这些问题 , 在使用操作系统固化的技术后 ,都将迎刃而 解。因为先天构成的原因 , 所以闪存芯片的读写速度远远操作了 因为机械转速制约而极难提高硬盘数据读写速度。 正是这个原因 所以操作系统固化所带来的性能上的提高已经毋庸置疑。 而因为 系统固化于闪存芯片之内 , 可以利用物理开关的方式进行读写保 护, 从而进一步提高了稳定性 ,也使得病毒对

7、操作系统的影响降 到了最低 ,退一步说 ,即使操作系统被病毒感染 ,也可以通过加电 恢复出厂设置等手段 , 是的操作系统回复如新。至于让众多软件 开发企业头痛的版权问题 , 在操作系统固化技术面前更已变的很 容易解决。首先,操作系统烧录在闪存中 , 本身就比一张光盘的复 制难度大大增加。其次 , 商家可以通过技术手段如加入电子狗等 方法对闪存进行加密 , 从而进一步加大了操作系统被盗版的难 度。这就让众多的盗版从业人员无从下手 , 也从根源上断绝了操 作系统被盗用的危险。5 操作系统固化现状随着闪存芯片价格的日渐走低 , 和大容量闪存的广泛应用 , 软件固化技术其实已经走入我们的日常生活之中

8、, 例如大量的高 端优盘已经自带杀毒软件 , 聊天工具 , 甚至简易的操作系统 , 例如 , 美国著名的存储卡与闪存生产商 Scandisk 与以色列著名的闪存 技术开发商Msystems共同研发的U3优盘，就是基于USB优盘的 新一代随身智能应用平台。他在优盘内固化了相关的软件 , 当接 入电脑后 , 相关软件不用安装 , 就可直接运行 , 从而大大的节约了 时间,提高了效率。从一定程度上讲 ,这就是一个简易的操作系统 平台,只不过他还不能完全脱离传统意义上的操作体统 ,来直接 控制硬件进行相关的工作。而更多的手机，GPS,MP3,MP 4更是在很早以前就使用了相关的技术。由此可见 , 操作

9、系统固化的技术 已经完全成熟 , 并逐步投入现实应用。6 如何实现操作系统的固化 基于闪存芯片媒介的操作系统固化技术可以分为两种 , 第一 种, 即简单的将操作系统软件植入闪存芯片中 , 当电脑启动时 , 有 闪存进行引导 , 讲操作系统程序读入内存中 , 而后如同普通电脑 一样进行运算 , 操作。这种方式的优点是 , 技术简单 , 易用, 对原系 统修改度比较小 , 推广成本低。 第二种 , 就是完整意义上的操作系 统固化 , 也可以理解为无盘工作站体统。即以大容量优盘替代传 统意义上的硬盘 , 乃至内存。 将闪存芯片划分为两个部分 , 一个是 只读存储部分 （ 有读写保护开关 ）, 一部分为普通存储部分 , 可以 任意修改信息。将操作系统的源文件转载在只读存储部分 , 从而 保证操作系统不被侵害。当优盘接入主机后 , 主机系统将把优盘 当做硬盘进行相关操作。这种操作系统的优点是 , 个人数据随身 携带,私密性高,所有电脑都为无盘工作站 ,只负责运算 ,不存储 信息,因为不需要给主机配备硬盘 ,所以将节约大量的成本 , 同时 也可将此作为公共服务设施 , 从而大量节约