Разработка модульного HAL и отладка ядра ОС в

Разработка модульного
HAL и отладка ядра ОС
в пользовательском
режиме
Автор:
Козлов А.П.
студент 545 группы
Научный
руководитель:
Рецензент:
Абусалимов Э.Ш.
асп. каф. системного
программирования
Фоминых Н.Ф.
доцент каф. системного
программирования
Слой аппаратных абстракций
HAL - Hardware Abstraction Layer
...
Ядро ОС
HAL
Аппаратное обеспечение
Способы отладки ОС
●
●
●
●
Отладочный вывод
Самодиагностика
Моделирование на виртуальных машинах
Запуск в как приложение
пользовательском режиме
Отладка ядра ОС в
пользовательском режиме
Ядро и высокоуровневые части не зависят
от аппаратной платформы
...
Ядро ОС
HAL
Отладка
Постановка задачи
В рамках проекта по созданию ОС РВ
Embox:
● Разработать способ организации HAL,
позволяющий облегчить перенос на
новую платформу
● Реализовать слой абстракций для запуска
в пользовательском режиме ОС Linux
Организация слоя аппаратных
абстракций
Перенос осложняет монолитность HAL
...
Ядро ОС
Пользователи
Процессы
...
ФС
Сеть
...
...
Слой аппаратных абстракций
interrupt, clock, MMU, ...
Модульная структура HAL
● Разбить HAL на модули с четко
определенным интерфейсом
● Не все модули обязательно реализованы
● Модули можно разрабатывать
последовательно
● Модули можно тестировать независимо
...
Управление MMU
Context switch
Атомарные операции
Системный таймер
Прерывания
Исключения
Пространства адресов
Режим процессора
Отладочный вывод
Карта памяти
Модульная структура HAL
...
Ядро ОС
Слой аппаратных абстракций
Карта памяти
Порядок разработки
...
Управление MMU
Context switch
Атомарные операции
Системный таймер
Прерывания
Исключения
Пространства адресов
Режим процессора
Отладочный вывод
Модульная структура HAL
...
Ядро ОС
Слой аппаратных абстракций
HAL операционной системы
Embox
Переработаны HAL поддерживаемых
архитектур:
● SPARC
● Microblaze
● ARM
● x86
● MIPS
● PowerPC
Ядро ОС в пользовательском
режиме
ОС
...
Данные
Данные
Сигнал
HAL
Гипервизор
Функции хост-системы
Результаты
● Разработана модульная организация
HAL, облегчающая процесс портирования
● Предложенная организация использована
при переносе ядра ОС в
пользовательский режим