一种基于硬件特征适配的国产操作系统跨平台部署系统的制作方法

本发明属于计算机应用，具体的说是一种基于硬件特征适配的国产操作系统跨平台部署系统。

背景技术：

1、近年来，随着国产化步伐的快速前进，国产操作系统、中间件、数据库等相关技术也取得了一些重大突破，但从目前的情况分析，信息技术国产化尚未建立一个完善的生态圈。国产化进程依赖于软件与硬件技术的共同发展，对于跨平台部署，由于国产操作系统与硬件方面不完全匹配，需要对配置文件进行改写和编译，这就会导致国产操作系统部署和安装的速度变慢，部署和安装所占用的资源也会更多。

2、如公开号为cn116400935a的中国专利公开了基于国产化平台的跨平台部署系统及方法，所述方法包括以下步骤：守护进程安装步骤，安装并启动守护进程，并授予守护进程root权限；安装命令获取步骤，获取安装命令；安装命令下发步骤，将安装命令通过套接字下发至守护进程；应用安装步骤，守护进程根据安装命令，安装应用；强制补丁安装步骤，获取强制补丁信息，并下载强制补丁。采用该方案，能够减少软件安装流程，实现软件的免密安装，从而提升软件下载和安装效率。

3、上述专利的缺陷：未考虑国产操作系统跨平台部署时，与硬件方面不完全匹配、部署安装效率慢和占用资源更多的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提出了一种基于硬件特征适配的国产操作系统跨平台部署系统，对目标硬件平台进行全面的特征分析，获取硬件特征参数，根据硬件特征参数，生成相对应的系统配置文件，适配待部署的平台，根据实际硬件环境，将国产操作系统移植到目标硬件平台上，并进行编译，和对系统资源分配进行优化，在部署之前，对待部署的平台进行验证和测试，将国产操作系统映像部署安装到待部署平台上，并根据实际需求进行配置。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种基于硬件特征适配的国产操作系统跨平台部署系统，包括：硬件特征分析模块，系统配置生成模块，自适应移植与编译模块，验证与测试模块和部署与安装模块；

4、所述硬件特征分析模块，用于对目标硬件平台进行全面的特征分析，获取硬件特征参数；

5、所述系统配置生成模块，用于根据硬件特征参数，生成相对应的系统配置文件，适配待部署的平台；

6、所述自适应移植与编译模块，用于根据实际硬件环境，将国产操作系统移植到目标硬件平台上，并进行编译，和对系统资源分配进行优化；

7、所述验证与测试模块，用于在部署之前，对待部署的平台进行验证和测试；

8、所述部署与安装模块，用于将国产操作系统映像部署安装到待部署平台上，并根据实际需求进行配置。

9、具体的，所述硬件特征分析模块包括：处理器特征分析单元，内存特征分析单元，网络接口特征分析单元和功耗与散热特征分析单元；

10、所述处理器特征分析单元，用于获取处理器类型、核心数量和主频，并计算处理器的速度和指令执行速度；

11、处理器的速度计算公式为：，f表示处理器的速度，单位为赫兹，t表示时钟周期的持续时间，处理器的指令执行速度计算公式为：，表示处理器的指令执行速度，表示每个周期执行的指令数量；

12、所述内存特征分析单元，用于对内存设备进行特征分析，获取内存存储带宽和存储容量；

13、内存存储带宽的计算公式为：，表示内存存储宽带，w表示数据位宽，v表示数据传输速率，表示内存设备的工作频率；

14、所述网络接口特征分析单元，用于对网络接口进行特征分析，获取网络接口的带宽和延迟；

15、网络接口的带宽计算公式为：，其中，表示网络接口的带宽，p表示网络接口的数量，表示第i个网络接口的最大传输速率，表示网络接口的传输时间；

16、所述功耗与散热特征分析单元，用于对待部署平台的功耗和散热特征进行分析，获取待部署平台的功耗和散热效率；

17、待部署平台的功耗计算公式：，表示待部署平台的功耗，表示待部署平台的电流，表示待部署平台的电压，获取待部署平台的散热效率计算公式为：，表示待部署平台的散热效率，表示待部署平台的散热量。

18、具体的，所述系统配置生成模块包括：系统配置需求确定单元，关系分析单元和配置文件生成单元；

19、所述系统配置需求确定单元，用于根据应用需求和性能要求，确定生成系统配置文件的需求，包括：国产操作系统的版本和类型、文件系统的类型和大小、网络配置和软件包安装；

20、所述关系分析单元，用于将硬件特征参数与系统配置需求进行映射，确定各个硬件特征参数对系统配置的影响程度；

21、所述配置文件生成单元，用于编写算法或脚本来生成系统配置文件，这些文件可以是文本文件，也可以是脚本文件，根据需求来定。

22、具体的，所述自适应移植与编译模块包括：国产操作系统移植单元，编译优化单元和资源分配优化单元；

23、所述国产操作系统移植单元，用于根据待部署平台的特性和架构，对国产操作系统进行移植，涉及到调整内核配置、驱动程序的开发或修改，以确保操作系统能够在目标硬件上正常运行；

24、所述编译优化单元，用于使用适当的编译器和编译选项，且利用编译优化策略，对编译器和编译参数进行优化；

25、所述资源分配优化单元，用于根据待部署平台的环境和应用场景，利用资源分配策略，对系统资源进行合理分配和优化。

26、具体的，所述编译优化单元中的编译优化策略具体步骤包括：

27、步骤s101：根据待部署平台的特性选择编译器和工具链，编译器包括gnucompiler collection、llvm clang；

28、步骤s102：根据硬件特性和性能需求，配置编译器参数以优化编译过程和生成的代码，优化代码大小和执行时间、代码编译速度和系统响应时间；

29、步骤s103：优化代码大小和执行时间的具体公式为：，表示优化代码大小和执行时间的函数，k表示权衡参数（表示对代码大小和执行时间的重视程度），表示编译生成的代码大小，表示执行代码的时间；

30、优化代码编译速度的具体公式为：，表示优化代码编译速度的函数，表示并行化部分所占的比例，表示并行度（即并行的处理器核心数量）；

31、步骤s104：优化系统响应时间的具体公式为：，表示优化系统响应时间的函数，表示系统的基本响应时间，表示响应时间影响系数，表示资源利用率函数，即资源利用率对响应时间的影响。

32、具体的，所述资源分配优化单元中的资源分配策略具体步骤包括：

33、步骤s201：计算待部署平台的cpu利用率、内存利用率和磁盘利用率，待部署平台的cpu利用率计算公式为：，表示待部署平台的cpu利用率，表示cpu执行任务的时间，表示总时间，即未执行任务的时间和执行任务的时间之和，待部署平台的内存利用率计算公式为：，表示待部署平台的内存利用率，表示已使用的内存量，表示总内存量；

34、步骤s202：待部署平台的磁盘利用率计算公式为：，表示待部署平台的磁盘利用率，表示磁盘读操作的使用量，表示磁盘写操作的使用量，total表示磁盘的大小；

35、步骤s203：对待部署平台资源分配进行优化，具体公式为：

36、，

37、其中，表示待部署平台资源分配优化函数，m表示待部署平台中资源的数量，表示待部署平台中第i个资源的权重，表示调整资源之间相互影响的系数，表示待部署平台中第i个资源的当前利用率，表示待部署平台中第j个资源的当前利用率；

38、步骤s204：根据待部署平台资源分配优化函数，得到待部署平台中资源的关系和优先级，将优先级最高的资源分配给国产操作系统编译。

39、具体的，所述步骤s203中待部署平台中第j个资源的当前利用率计算公式为：，其中，表示待部署平台的cpu利用率权重，表示待部署平台的内存利用率权重，表示待部署平台的磁盘利用率权重。

40、具体的，所述验证与测试模块包括：功能测试单元，性能测试单元，稳定性测试单元，兼容性测试单元，安全性测试单元，自动化测试单元和用户体验测试单元；

41、所述功能测试单元，用于验证系统的基本功能是否符合预期，例如系统启动、网络连接、文件系统访问等；

42、所述性能测试单元，用于评估国产操作系统的性能指标，包括响应时间、吞吐量、资源利用率，这可以通过负载测试、压力测试等手段来实现；

43、所述稳定性测试单元，用于测试国产操作系统在一段时间内运行和高负载下的稳定性，检测是否存在内存泄漏、资源耗尽等问题；

44、所述兼容性测试单元，用于验证国产操作系统与软件、硬件或服务的兼容性，确保系统能够与现有的环境无缝集成；

45、所述安全性测试单元，用于评估系统的安全性，包括漏洞扫描、权限控制、数据加密方面的测试；

46、所述自动化测试单元，用于编写自动化测试脚本，对国产操作系统进行自动化测试，以提高测试效率和覆盖范围，包括单元测试、集成测试等；

47、所述用户体验测试单元，用于评估国产操作系统的用户界面和交互体验，确保用户能够方便地使用系统并达到预期的操作效果。

48、具体的，所述自动化测试单元包括：单元测试子单元和集成测试子单元；

49、所述单元测试子单元，用于对国产操作系统中所有单元功能进行测试；

50、所述集成测试子单元，用于对国产操作系统中所有单元集成后的功能进行测试。

51、具体的，所述部署与安装模块包括：映像创建与打包单元，映像写入与安装单元，配置与初始化单元和二次验证与测试单元；

52、所述映像创建与打包单元，用于创建国产操作系统映像，包括国产操作系统内核、驱动程序、软件包、配置文件，并对创建的国产操作系统映像文件进行打包，以便在目标平台上进行安装和部署；

53、所述映像写入与安装单元，用于将国产操作系统映像写入待部署平台的磁盘或存储介质中，执行安装程序或脚本，将映像文件解压缩并安装到待部署平台的指定位置；

54、所述配置与初始化单元，用于根据实际需求对安装的国产操作系统进行配置，包括网络设置、用户账户、服务启动、防火墙配置，执行初始化脚本或配置文件，确保系统在安装完成后能够正常运行；

55、所述二次验证与测试单元，用于对安装的国产操作系统进行二次验证和测试，确保系统能够正常启动和运行，并且满足预期的功能和性能要求。

56、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

57、1.本发明提出一种基于硬件特征适配的国产操作系统跨平台部署系统，提高了操作系统在多种硬件平台上的兼容性和适用性，降低了部署和维护的成本和工作量。

58、2.本发明提出一种基于硬件特征适配的国产操作系统跨平台部署系统，根据实际硬件环境动态调整系统配置，优化系统性能和资源利用率，提高了系统的响应速度和稳定性。

59、3.本发明提出一种基于硬件特征适配的国产操作系统跨平台部署系统，为国产操作系统的推广和应用提供了更加可靠的技术支持，促进了我国信息技术产业的发展和壮大。