陈怀临时间–浅谈微内核QNX/Neutrino

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陈怀临时间–浅谈网络处理器的编译器设计方法

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微内核与Unix实时扩充的分析:Neutrino vs. RTCore

 QNX/Neutrino    vs.   FSMLab/RTCore   Comparison
     –Microkernel vs. Real-time Extension

Huailin Chen,  November, 2004

中文前言:

这是笔者2004年10,11月左右写的一个关于Neutrino微内核与RTCore等技术的比较。现在整理并发表于此。由于时间的关系,不能将其翻译成中文了。请读者见谅。文章主要从体系结构,系统性能,编程模型,内存管理与保护和可移植性等方面来阐述。

四年过去了,QNX,FSMLAB也经历了许多变化。都被别的公司收购了。总体而言,我个人比较喜欢微内核技术。当然微内核有其自己的局限性。这需要在实际的工作中,按照系统的要求,去对微内核进行修改,裁剪和调试。任何一个操作系统都是为应用服务的。所以设计系统的关键还是应用决定下面的需求。
0. Architecture

–Neutrino ( www.qnx.com ) is a micro-kernel. It can exist alone without any dependent packages. For being a micro-kernel, like CMU’s Mach, Andrew T. ‘s Amoeba as well as Minix and L4, these following components must be provided: Process/Thread Management; Memory Management; Exception Handling; Message-Passing Interface.

–RTCore (www.fsmlabs.com ) is designed to provide better real-time services for traditional time-sharing based monolithic operating system, alleviating the pains of kernel non-preemption and non-deterministic interrupt latency.

–RTAI/Adeos ( www.rtai.org ) provides similar technology as RTLinux does.

            –RTAI supports x86, PPC, ARM and MIPS

–RTAI is FREE and Open Source

– With latest Linux 2.6 addition, the kernel preemption patchis officially on. Linux can support better performance towards hard real-time requirements. However, Linux is yet able to be claimed as a real real-time operating system.

– With RTCore or RTAI, it does provide less interrupt latency, for instance, 5us per RTCore technology claims.

–RTCore is a real-time extension/patch for Linux initially and is ported to BSD community recent years. It is not a micro-kernel from both conceptual and technical viewpoint.
–RTCore is a loadable kernel module(LKM) for Linux kernel. It’s a part of Linux kernel codes/package after being installed.

–RTCore itself is not able to exist if without the “Secondary OS” .

–RTCore itself does NOT provide enough, if not at all, memory management, a message-passing interface. It relies on the BSD/Linux kernel to provide so. In other words, from system architecture viewpoint, RTCore/RTAI technology is “tightly coupled” with BSD/Linux kernel.

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北京亚嵌报道:《弯曲评论》“一个系统工程师的方法论”讲座圆满成功

                  【亚嵌教育讯】2008年9月10日,为推动和增进Linux开发者之间的协作,普及和发展嵌入式Linux技术,AKA (阿卡信息小组)特别邀请系统计算研究所(www.xtrj.org)创办人和首席科学家,《弯曲评论》(www.tektalk.cn)创办人和首席科学家陈怀临博士,在北京邮电大学举行免费技术讲座,以进一步促进社区技术交流,推动我国开源社区的不断发展与壮大。

    此次讲座原计划定员60人,讲座当天实际到场188人,除了北京各大高校的学生,还有三分之一是来自企业的技术骨干,讲座现场气氛热烈,讨论的声音更是不绝于耳。讲座由北邮嵌入式技术小组的负责人主持,亚嵌教育李明老师在会上对AKA阿卡的发展做了简单的介绍,并就即将举办的第三届AKA 2008 Linux Kennel开发者大会向大家发出邀请,表示希望大家能够出席。

    陈怀临博士的讲座大体分为系统软件、知识结构、工作方法、系统理解、工业动态等几个部分,其中,陈博士就知识结构和工作方法两点进行了系统的阐述。陈怀临博士认为,仅仅掌握CPU的结构是不够的,要能够非常清晰的了解在MIPS里对应的变量,以及堆栈在CPU中的约定、微结构、流水线等;对于MIPS、PowerPC、AMD等都要有所了解,至少熟悉一种总线和链接,熟悉一款OS子系统实现机制,熟悉一款子系统内核开发环境,了解各种OS的优缺点和映射关系;还要熟悉经典数据结构算法、Hash表,熟悉排队论系统,具备基本算法复杂性分析能力等等。

    在谈到工作方法时,陈怀临博士对大家提出了以下建议:一是进入Kennel团队,千万不要未经同意随意更改系统层次代码,即使我们认为是正确的代码更改行为;二是在阅读硬件规约的时候,如果第一遍不够认真仔细,会给以后的工作带来很多的隐患,建议大家保持谨慎、认真的态度;三是关于调试板子,考虑到这项工作不是一天就可以做完的,所以大家要养成写调试日志的习惯,做到步步为营。此外,陈博士还强调,开发板也有出错的时候,希望大家坚守Baseline,不要迷信硬件工程师,“尽信书不如无书”;系统研发多考虑次优算法,简单实用解决问题就好,把最优算法留给教授去想办法,多用Google搜索,以进一步提高效率等等。

    主题演讲结束后,在提问环节,陈博士与大家进行了深入的沟通和交流,大家纷纷表示收获颇丰。
AKA 信息技术小组:

    AKA 信息技术小组(www.aka.org.cn),1998年成立于清华大学,秉承“自由、协作、创造”的技术理念,始终致力于技术社区的交流与协作,以及开源技术在国内的普及和发展。 2006年与2007年,AKA 成功举办了 2 届 Linux Kernel 开发者大会,29场专题技术讲座活动,我们相信在不久的将来,AKA 将会为社区的开发者提供更好的技术交流平台。

【笔者注:】原新闻稿可参阅:http://www.akaedu.org/pages/news_detail.php?id=401

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倪光南、陈怀临受聘《开源》顾问

笔者注:此文转载于中国开源杂志】应《开源》杂志邀请,倪光南院士,陈怀临先生受聘《开源》顾问,将对今后的《开源》电子杂志在方向上进行把握,在电子杂志出版中予以指导,在重大选题上给予支持。
        在《开源》创刊初期,倪光南院士就在百忙之中予以了指导,并提出了诸多的建议,对杂志编辑部成员给予了鼓励。倪光南院士认为,我国开源事业的环境仍不够好,开源媒体(尤其纸媒)遇到了很多的困难,《开源》杂志的创办开启了一种新的媒体模式,而这对于目前我国的开源事业将有很大的促进作用,因为在大多数人看来,电子杂志和纸面媒体是一样的。对于杂志坚持了五期,并有了良好的下载量和读者反馈,倪光南院士给予了充分的肯定,认为杂志的存在是难能可贵的,只要持之以恒,将会有更多的热爱开源的读者。
倪光南简介:
       1961年毕业于南京工学院(现东南大学), 首创在汉字输入中应用联想功能,中科院计算所公司(联想前身)和联想集团首任总工程师。主持开发了联想式汉字系统、联想系列微型机,分别于1988 和1992 年获得国家科技进步一等奖,联想集团即以联想式汉字系统起家并由此而得名。1994年被遴选为首批中国工程院院士,现为中国中文信息学会理事长,中科院计算所研究员。

陈怀临简介:
  亚嵌教育(www.akaedu.org)首席科学家。系统计算研究所(www.xtrj.org)创办人和首席科学家,《弯曲评论》(www.tektalk.cn)创办人和首席科学家。主要从事系统软件研发和信息产业战略研究,评论工作。
  现工作在美国硅谷,从事芯片研究工作。精通MIPS,PowerPC体系结构。他著作的书籍深受网友的欢迎:《Linux 内核分析》《MIPS结构剖析,编程与实践》《 PowerPC结构剖析与Linux》

附录:

《开源》杂志成立专委会和顾委会

《开源》杂志发布第八期之际,决定成立专家委员会和顾问委员会,同时Linux宝库(Linuxpk.com)成为中国开源软件推进联盟(COPU)成员。
《开源》电子杂志成功发行七期,已经成为中国开源领域下载量最大、传播范围最广、影响最深的电子期刊杂志。此次通过成立专家团队的方式对杂志的方向进行把握,同时对杂志的内容进行指导,使其成为开源领域一本具有专业性和权威性的电子杂志。
专家委员会成员均来自第三方的开源领域专家,专拣委员会成员包括:倡导开源与国产软件的倪光南院士、将开源软件库从芬南背回中国的宫敏博士、致力于原汁原味引入自由软件的袁萌教授、内核专家毛德操教授、QualiPSO项目负责人许洪波教授,以及来自美国的陈怀临先生。
顾问委员会主要来自开源厂商及支持开源的厂商专家成员,目前包括:中科红旗总裁贾栋、中标软件副总裁曹冬、Intel中国Linux和开源战略经理陈绪、微软平台战略总监李科研,以及EMC中国实验室主任兼首席科学家毛文波。
相信随着专家委员会和顾问委员会的成立,将为《开源》杂志带来新的发展机遇,同时进一步提高其专业性与权威性,为开源业界、开源社区奉献一本精品的开源杂志。

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陈怀临时间–我与清华网络中心主任吴建平

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四川国芯科技的骗局(1)

笔者在6月份对四川国芯科技所谓的FutureAlpha操作系统录制了一个陈怀临时间评论。基本上我认为国芯科技是一个包装公司,其高调宣扬的FutureAlpha操作系统等其实就是一个忽悠,或骗局。

这几天因为国防科大麒麟操作系统的事情,查阅点资料,突然发现在麒麟的论坛上张(转)贴了一个国芯科技的一个貌似主要研发人员的一个自我陶醉贴。笔者才知道国芯的操作系统要通过鉴定了。在民间忽悠,只要不犯法,没人关心。但如果忽悠国家,这就是骗子了。至少要对民间的质疑回答并证明其不是骗子。

下面我们来看看四川国芯科技(www.sinomanic.com )如何宣传其操作系统的:

(http://www.sinomanic.com/aboutfo.php)

FutureAlpha操作系统简介
   
    四川国芯科技公司主要承担四川省火炬计划FutureAlpha操作系统(中文名:未来阿尔法,Future意为“未来、前途、远景美好之意”,Alpha表示“开始”,合起来表示“我们美好的未来从这里开始”)的研发、推广工作,〔川科函高项目编号为5100819、鉴定证书号:294号〕,自主研发新一代计算机操作系统,其宗旨是打破国外在计算机核心技术领域的垄断地位,实现我国计算机核心技术自主化、产业化发展。
 
一、操作系统的意义
   
   •操作系统的作用是管理计算机硬件,为应用程序提供所必需的功能服务。因此,操作系统控制着整个计算机的软件和硬件系统。
   •先进的操作系统对国家经济、军事、安全、人民的生产及生活等领域有着重大意义。
 
二、未来阿尔法操作系统项目的创立
   
    随着我国国民经济的飞速发展和国际形式的快速变化,开发出核心自主的操作系统对于推动我国计算机软件体系自主化及产业化、促进我国软件事业蓬勃发展、维护国家经济及军事安全等方面有着重大意义。
    为此,四川国芯科技于2005年提出开发自主未来阿尔法操作系统(FutureAlpha) ,挑战美国微软在核心软件领域的垄断地位。未来阿尔法操作系统(FutureAlpha)不仅具备现有操作系统的优点,而且体现出中华民族自己的文化底蕴。
 
三、未来阿尔法系统的优点
 
    未来阿尔法操作系统的架构设计独特、思维创新、安全性高、性能优越,拥有LINUX、WINDOWS操作系统的操作简单、界面美观等优点。国芯科技研发人员完全独立自主开发的新型微内核操作系统,其内核框架清晰且体积小巧,便于维护和扩充新的功能。
   • 内核采取特有的消息通信机智,以隔离错误程序(如病毒等)影响其它程序的运行。
   • 内核启动时间2秒,整体图形界面启动时间仅为6-7秒即可完成
   • 内核支持中文(简体和繁体)文字输出。
   • 内核具有跨平台的功能结构,可以移植到其它结构的CPU体系,如mips(龙芯)、x86等体系。
   • 拥有跨平台图形用户界面(GUI)。
   • 驱动程序采取动态管理机智,可以任意对设备进行控制。
   • 核心技术自主研发(内核)
 
四、未来阿尔法系统研发进展情况
 
    公司计划2008年第四季度开始大规模产业化投放市场。

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一个系统软件工程师的方法论

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欢迎访问陈怀临空间。

从3月份到到现在,笔者基本上把自己过去从1999年以来写的一些文字整理完毕,并且发布在《弯曲评论》(www.tektalk.cn )。希望读者能喜欢。今天,笔者在《弯曲评论》上创建了自己的页面–陈怀临空间,并将一些链接放在了页面上。希望大家访问,并留下宝贵的意见。

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中国计算机发展史略(1956-2006)(二)

中国计算机发展史略(1956-2006)

编著: 陈怀临 《弯曲评论》www.tektalk.cn

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张世龙(Z) 钟锡昌(Z)

【注:】

中国计算机发展史略(1956-2006)(一)

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