CN1405684A - 一种x86系列兼容机及其操作***的生成方法 - Google Patents
一种x86系列兼容机及其操作***的生成方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于X86系列兼容机操作***的生成方法及其采用该操作***的兼容机，所述操作***文件包括操作***文件和应用程序文件，其特点在于：存储在内存中的操作***文件和应用程序文件是采用一种动态嵌入方式存储、调用的，从而在内存中生成虚拟操作***盘；该兼容机功能满足高档PC机的性能，制造成本较低，具有操作简单、维护方便的特点，而且有很高的运行效率、兼容性、稳定性和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种计算机及其使用的操作***的生成方法，尤其涉及一种X86系列硬件平台及其使用的操作***平台。
技术背景
目前，基于X86系列兼容PC计算机是国内外市场的主流产品，人们越来越多地使用这种计算机。为了最大限度地满足人们工作、学习、生活和娱乐的需要，PC机的功能被大大地提高，CPU处理器快速地从386、486、586过渡到PII、PIII、PIV，同时操作***也不断完善，伴随着WINDOWS系列操作***功能的强大，操作文件容量也随之增大，大量的应用软件包也应运而生。但是，高档的PC机成本较高，操作有一定的难度，维护复杂，普通人员使用PC机必须具备一定的计算机知识，而较低档的PC机又不能实现多功能的要求。此外，现有的PC体***如Wintel体系，由于日常大多使用的Windiws9x/me/2000，存在着***资源占用过多和导致***成本过高的缺陷，因此，市场一直渴望出现一种能实现PC机大部分功能而售价较低、操作简单方便、维护难度小，效率高而且可靠性和稳定性与PC机一样好的产品。近年来，IT行业先后推出两种替代产品，一种是网络电脑，二是信息家电，一部分人认为这两种产品将引导全球信息产业步入后PC时代。但是经几年实施这两种产品的市场效果均不理想，这主要是因为这两种产品仍存在如下一些问题。例如：1、尚不能满足PC机的大部分功能要求，这些专用的网络电脑和信息家电大多采用的是专用的嵌入式操作***，如“维纳斯”，“女娲计划”，采用的是WindowsCE或者其他专用OS，在浏览器、办公应用、家庭娱乐、证券交易等***应用，均不能很好地满足人们的需要；2、软件功能单一，应用面狭，特别是由于专用嵌入式***和主流的PC软件不能兼容，大量现有优秀的软件无法使用，而重新开发支持专用嵌入式***的应用程序难度很大，成本又高，应用面也较窄；3、专用操作***先天不足，即使开发出来，功能效果、稳定性和易操作性均效果不好。例如，Linux***，一旦进入图形界面(GUI)，实现完整功能同样存在***资源占用过多和成本过高的问题和缺陷，而且其效果、兼容性、简单使用性和可靠性与Windows95/98相差甚远。4、要满足多功能的需要，信息家电往往采用硬盘或固态电子盘存储操作***，功能越强***成本越高，不能满足一般家庭使用的高品质低价格要求。人们一直希望开发出一种能综合上述3种产品优点的产品。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种基于X86体系兼容机的动态嵌入式***的生成方法，采用该操作***的机器功能满足高档PC机的性能，制造成本较低，具有操作简单、维护方便的特点，而且有很高的运行效率、兼容性、稳定性和可靠性。
为了实现上述目的，本发明提供了一种基于X86系列机动态嵌入式操作***的生成方法，所述***操作文件包括操作***文件和应用程序文件，其特点在于：存储在内存中的操作***文件和应用程序文件是采用一种动态嵌入方式存储和调用的。
上述的操作***的生成方法，其特点在于：所述动态嵌入方式存储和调用方法包括如下步骤：
a)设定所述系列机实现的特定需要功能目标，选定能实现所述功能目标的操作***程序和应用程序文件；
b)对所述操作***文件和应用程序文件进行定制，裁剪出操作***内核层文件、应用程序共享文件以及应用程序文件，将所述定制的文件存储到与所系列机相连的非易失性存储器上；
c)给所述系列机主板加电，启动实模式引操作***，加载实模式内存虚拟物理盘程序，在其内存中生成一个虚拟物理盘；
d)将已定制的操作***内核层文件和必要的应用程序支持层文件从所述非易失性存储器拷入所述内存虚拟物理盘；
e)启动内存中的32位保护模式操作***，并根据功能需要从所述非易失性存储器向内存动态加载其他相关的操作***文件和应用程序文件。
上述的的操作***的生成方法，其特点在于：在步骤b)和d)中，所述定制的文件是以压缩格式存储的。采用压缩格式存储可以进一步优化***硬件环境，降低产品制造成本，同时可以充分利用内存数据处理快捷的特点，边解压边执行操作程序，对整个***运行影响很小。
上述的操作***的生成方法，其特点在于：在步骤d)中，所述***操作盘中的操作***为Windows9X/ME桌面***。充分利用Windows9X/ME操作***的优点，使大量的应用程序可十分方便地被利用，并可根据不同用户的功能需要，十分方便、快速地在相同硬件平台上设计出不同的功能的信息化家电产品。
上述的操作***的生成方法，其特点在于：在步骤c)中，所述内存为动态RAM(DRAM、SDRAM)，容量至少64M，最好为128M以上。对于采用Windows9X/ME桌面操作***的采用64M内存以可实现大部分功能，而对设计用于娱乐性信息化服务的产品内存最好采用128M，此外，对于Linux***采用128M以上内存。
上述的操作***的生成方法，其特点在于：所述非易失性存储器为安装在本机或网络服务器光盘驱动器中的电子盘、光盘、磁光盘、ZIP盘等物理盘，或者为本机或网络服务器上的硬盘。采用光盘或网络资源存贮器，如互联网网络服务器作为存储介质可大大降低产品制造成本。
上述的操作***的生成方法，其特征在于：一个存贮在DRAM中的能实现特定功能的操作***，其启动时拷到内存虚拟物理盘内核文件大小不超过60M、压缩后不超过30M，其他应用程序共享文件和应用程序文件完整文件存储在所述非易失性存储器上，其中部分共享应用程序文件和应用程序文件是以零字节文件形式存在在内存虚拟物理盘的，需要执行所述零字节文件时可被重新指向已链接的相应完整文件。使用Windows9X/ME***该特点最为显著，当然，采用的内存容量较大，如采用512M以上内存时，启动时拷到内存虚拟物理盘内核文件可超过60M，对于采用Linus桌面操作***的能带来较好的效果。
为了更好地解决现有技术中存在的问题，本发明还有专门设计了一种X86系列兼容机，该机采用上述方法形成的操作***，较好地实现了本发明的发明目的。该兼容机，主要由壳体、主板、安装在主板上的CUP、Chipset组、Bios芯片、内存、声/视频信号处理组件以及数据输入/输出接口组成，其特点在于：所述CUP为32位处理器，动态内存DRAM中至少为64M，至少存在一个非易失性存储器直接或通过所述数据输入/输出接口与所述主板相连，所述动态内存DRAM经***引导后形成一个虚拟物理***操作盘，存储在所述非易失性存储器上的已定制、裁剪的操作***和应用程序文件可动态嵌入到所述虚拟物理***操作盘中。
上述的X86系列兼容机，其特点在于：所述***操作盘中的操作***为Windows9X/ME桌面***，所述定制、裁剪的文件是以压缩格式存储的。
上述的X86系列机，其特点在于：所述非易失性存储器为安装在本机或者安装在局域网/广域网网络服务器光盘驱动器中光盘，或者为本机或者安装在局域网/广域网网络服务器上的电子盘、硬盘、磁光盘、ZIP盘或者其他物理盘。
上述的X86系列兼容机，其特点在于：在所述光盘中存储有所述已定制、裁剪的操作***和应用程序文件。
采用动态嵌入式生成X86系列兼容机操作***的方法，可以最大限度地利用目前市场上最为流行的操作***和各种应用程序，不会对使用该操作***的硬件环境提出较高的要求，而且可以使用最为流行的X86系列兼容计算机平台使硬件的制造成本大大降低，从而克服现有技术方案中存在的诸多问题。采用本发明选择的硬件***可以最大限度地实现本发明目的，并且可以结合市场用户的新需求，应用最流行的操作***和应用程序以最短的生产周期快速推出各种用于教学、办公、家庭、娱乐、通讯等不同功能用途的信息化产品。由于采用动态嵌入方式形成操作***，可以使应用信息化产品具备一般家电使用方便、免维护的特点，同时可随意开机/关机，无病毒破坏***问题；该信息化产品完全具备了PC机的特性，可以完全兼容PC机十分丰富的软件资源；由于***及相关应用软件在内存中运行，整机性能得到充分的优化和提高，***稳定性也大大提高，还可以避免以往操作***与硬盘多次读写连接过程可能出现的不稳定现象；当然还可从根本上弥补以入纯嵌入式操作***功能不全，与PC机软件不兼容、升级开发难度大等一系列问题。
附图说明
图1是本发明所述方法的实施工作原理流程图
图2是本发明动态嵌入操作***文件动态嵌入方法程序意图
图3是本发明所述动态嵌入式操作***的层次结构示意图
图4是从本发明构思衍生出的各种信息化家电产品的示意图
图5是本发明一种网络信息化家电的组成示意图
图6是本发明一种单体信息化家电的组成示意图
图7是一种X86系列信息化家电硬件平台结构示意图
具体实施方式
在图1、2、3、4中，详细说明了本发明的总体设计构思，生成一种基于X86体系兼容机的动态嵌入式操作***，主要分为如下步骤：
步骤1，根据信息家电产品的功能要求，设计一种兼容于X86体系的家电产品，例如，在图4中，采用本发明所述操作***的X86***兼容机可以制造多种信息家电产品，如游戏机401、股票机402、学校教学用老师机403、PDA/个人商务机404、电子书包405、多媒体播放器406(DVD、VCD、MP3)、IP电话/可视电话/传真机/电话407等。
步骤2，选择能实现游戏机401、股票机402、学校教学用老师机403、PDA/个人商务机404、电子书包405、多媒体播放器406(DVD、VCD、MP3)、IP电话/可视电话/传真机/电话407等功能的应用程序和相应的操作***软件。在本实施例中，操作***采用Windows9X/ME系列操作***，功能应用程序选择与Windows9X/ME系列操作***相配套的通用性较好的软件包，如游戏软件包，股票动态行情与分析软件包，学校教学课件软件包，办公软件，以及各种流行的多媒体播放软件。例如具有办公功能的应用程序Office2000，WPS2000等。
步骤3，对已选定的操作***和应用程序进行裁剪。
对已选取定的信息家电产品，如游戏机401、股票机402的Windows95/98操作***和相应的应用程序进行定制，即将在操作***上安装应用程序组成相应的文件***，再找一个相同的操作***，将其中必要的启动文件予以裁剪，以对Windows95/98操作***进行裁剪为例，只保留Windows95/98的小内核版本，即能完成从实模式到图形界面的最少的***文件。如应保留如下的***文件，如需运行某些应用程序就增加相应的必要文件。
Windows文件夹下，小于1MB
不可缺少的文件：
Command.com win.com win.ini Syetem.dat system.ini user.dat
explorer.exe
winpopup.exe winsock.dll moricons.dll
Contro1.exe regedit.exe protman.exe protman.dos net.exe net.msg
Neth.msg trakman.exe rundll.exe rundll32.exe
Triangles.bmp circles.bmp ifshlp.sys logow.sys
Waves.bmp setup.bmp himem.sys logos.sys
Bubbles.bmp rainforest.bmp os2warp.scr
在System文件夹下，保留大约10MB
kemel32.dll krnl386.dll msmouse.vxd setupx.dll
shell32.dll shell.exe mfc30.dll setup4.dll
user32.dll user.exe msvcrt20.dll vmm32.vxd
gdi32.dll gdi.exe vfd.vxd
advapi32.dll commdlg.dll spool32.exe
comdlg32.dll iosclass.dll spoolss.dll
comctl32.dll commctrl.dll systray.exe
在Forts文件夹下，保留基本字库文件小于1MB
在图3中，已定制好的文件***由操作***内核文件、支持应用程序共享文件、实现功能的应用程序文件组成。裁剪后的操作***文件：操作***的最小内核文件，必要的支持应用程序共享文件和以零字节文件形式存在的应用程序共享文件和应用程序文件，即存在文件名但文件为零字节。一般windows95小内核文件约16MB，windows98小内核文件约18MB，而WindowsME和Linux的内核文件较大。
对于具有多功能的信息家电产品，会导致***文件较大，如果信息家电硬件平台中内存设置较小，还可对裁剪的文件***进行压缩，如采用ZIP或RAR压缩软件，压缩比约为2∶1，形成压缩格式文件。
步骤4，将定制和裁剪的操作文件***存于一个非易性存储器上。如果该信息家电产品带有光驱动器，则将定制和裁剪的操作文件***存于一个光盘存储器上。如果该信息家电产品属于网络信息产品，则将定制和裁剪的操作文件***存于一个网络服务器的硬盘上。当然，也可通过USB接口存于其他存储器上。
步骤5，选用一种X86体系兼容计算机，根据信息家电产品功能可在该兼容计算机上附加相应的功能组件。给该兼容机加电启动，通过BIOS引导，在***启动配置文件中，加载内存虚拟物理盘驱动程序。在Windows9X中的config.sys中，加载操作***自带的Ramdrive.sys，如device＝Ramdrive.sys 16384/E。
步骤6，在该机内存中生成内存虚拟物理盘，内存容量32MB、64MB、128MB均可，根据信息家电产品的功能分别选用。但一些X86体系兼容机主板，由于安装要声卡，必须保留15-16MB。为此，必须将虚拟硬盘占据扩展内存的顶端。
步骤7，使用Copy命令将裁剪好的操作文件***OS从非易性存储器拷入内存虚拟盘形成内存***操作盘。在启动批处理文件中加入指令，将先前裁剪压缩好的操作***OS及相关应用程序拷贝到已生成的虚拟内存盘中。该过程一般不超过1分种。为了使启动过程不致产生死机的错觉，可通过设置一个实现进度条显示拷贝文件的进程。
步骤8，形成内存***操作盘。
步骤9，启动虚拟内存操作***盘中的操作***，如启动Windows98/95内核***和部分动态应用程序库。
步骤10，使用该信息家电产品，执行相应程序实现功能。如在图4中，游戏机401、股票机402、电子书包405以及PCTV和可视电脑电话机等。在启动Windows98/95***后加载游戏、股票操作等应用程序包从而实现相应信息化产品的功能。在图2中，实现上述功能的应用程序包中的应用程序文件是以零字节文件形式存贮在内存虚拟物理***盘中的。
当要执行该应用程序时，按如下步骤执行：
步骤101，应用程序对操作***发出读写的文件请求；
步骤102，通过设置程序指令拦截对***文件的读写；
步骤103，判断该文件是否必须重定向；
步骤104，如果被请求读写的应用程序是属于零字节文件，则将对***目标下相应文件的读写指向相连的非易性存贮器上相应目标文件，并进行读写。
或者，步骤105，如果被请求读写的应用程序不属于零字节文件，则直接正常读写内存中的操作***文件。
步骤106，执行相应程序功能，如，游戏、股票操作等应用程序。
这样即实现了动态嵌入相应应用程序支持层和应用程序文件，从而保证了动态嵌入式操作***的形成。
在本发明的实施例中，非易失性存储器可以是光盘存储器、硬盘、或者其他电子盘，如FLASH存储器。当然，非易失性存储器也可以使用磁光盘、ZIP盘以及通过USB接口的连接的其他类型的存储器。
在图5、7中，本发明的一种实施例为一种网络型信息化家电产品，如网络电脑。非易失性存储器，如硬盘设置在网络上的一个服务器上，网络可以一个局域网，也可以是一种广域网，如INTERNET国际互联网络。在图7中，该网络电脑是一种X86系列兼容机，由机壳体71、主板72、安装在主板72上的CUP芯片73、Chipset组74、Bios芯片75、DIMM动态内存76、VGA、声/视频信号输入/输出接口77、RJ45/11接口78、PS/2接口79、键盘接口80和USB接口81、串口/并口82和电源开关70组成，该产品可根据需要增加软盘驱动器83。该CUP芯片73为32位处理器，DIMM动态内存76为64M或128M，该网络电脑通过RJ45/11数据接口78与网络服务器相连。在网络服务器的硬盘中存储有已定制、裁剪的操作***和应用程序文件，所述经***启动引导程序，并执行内存拷贝指令，在动态内存DRAM中形成一个虚拟物理***操作盘。存储在网络服务器上的已定制、裁剪的操作***和应用程序文件可动态嵌入到该虚拟物理***操作盘中。
在图4、6中，本发明的一种实施例为一种单机版信息化家电产品，与网络型电脑的主要区别是非易失性存储器为本机设置的光盘存储器。在该光盘存储器上存储有已定制、裁剪的操作***和应用程序文件，所述经***启动引导，并执行内存拷贝指令，在动态内存DRAM中形成一个虚拟物理***操作盘。存储在光盘存储器上的已定制、裁剪的操作***和应用程序文件可动态嵌入到该虚拟物理***操作盘中。当然，本发明的另一种实施例是非易失性存储器为本机通过USB接口连接的其他类型存储器。
根据信息家电产品的功能需要，选择不同的应用程序包和操作***进行定制、裁剪，并存储在非易失性存储器，通过在信息家电产品主板上的动态内存DRAM中形成一个虚拟物理***操作盘，并将已定制、裁剪的操作***和应用程序文件动态嵌入到该虚拟物理***操作盘中，从而能十分方便地实现各种信息化产品的功能。该信息家电产品属于一种采用动态嵌入式操作***的电脑，它具有如下特点：一般家电产品使用的方便性，不需维护，随意开机/关机，无病毒侵害，***安全好。具备PC机的特性，兼容PC机十分丰富多彩软件资源；由于操作***和相关应用程序均在内存中运行，故整体性能得到充分的提高；由于操作***全部存于内存，故***稳定性高，避免了以往操作***与硬件的动态链接，过程可能出现不稳定性。
Claims (10)
1、一种基于X86系列兼容机操作***的生成方法，所述操作***文件包括操作***文件和应用程序文件，其特征在于：存储在内存中的操作***文件和应用程序文件是采用一种动态嵌入方式存储、调用的。
2、根据权利要求1所述操作***的生成方法，其特征在于所述动态嵌入方式存储、调用方法，包括如下步骤：
1)设定所述系列兼容机实现的特定需要功能目标，选定能实现所述功能目标的操作***程序和应用程序文件；
2)对所述操作***文件和应用程序文件进行定制，裁剪出操作***内核层文件、应用程序共享文件以及应用程序文件，将所述定制的文件存储到与所述系列机相连的非易失性存储器上；
3)给所述系列兼容机主板加电，启动实模式引操作***，加载实模式内存虚拟物理盘程序，在其内存中生成一个虚拟物理盘；
4)将已定制的操作***内核层文件和必要的应用程序共享文件从所述非易失性存储器拷入所述内存虚拟物理盘；
5)启动虚拟物理盘中的32位保护模式操作***，并根据功能需要从所述非易失性存储器向内存动态加载其他相关的操作***文件和应用程序文件。
3、根据权利要求2所述操作***的生成方法，其特征在于：在步骤2)和4)中，所述定制的文件是以压缩格式存储的。
4、根据权利要求1、2或3所述操作***的生成方法，其特征在于：在步骤4)中，所述***操作盘中的操作***为Windows9X/ME、Linux桌面***。
5、根据权利要求4所述操作***的生成方法，其特征在于：在步骤3)中，所述内存为动态RAM(DRAM、SDRAM)，其容量为32MB、64M或者128M或者128M以上。
6、根据权利要求1所述操作***的生成方法，其特征在于：所述非易失性存储器为安装在本机或网络服务器上的电子盘、硬盘、光盘、磁光盘或ZIP盘。
7、根据权利要求5所述操作***的生成方法，其特征在于：一个动态嵌入到所述动态RAM中的能实现特定功能的操作***，其启动时拷到内存虚拟物理盘内核文件大小不超过60M、压缩后不超过30M，其他应用程序共享文件和应用程序文件完整文件存储在所述非易失性存储器上，其中部分共享应用程序文件和应用程序文件是以零字节文件形式存在在内存虚拟物理盘的，需要执行所述零字节文件时可被重新指向已链接的相应完整文件。
8、一种X86系列兼容机，由壳体、主板、安装在主板上的CUP、Chipset组、Bios芯片、内存、声/视频信号处理组件以及数据输入/输出接口组成，其特点征于：所述CUP为32位处理器，动态内存DRAM中至少为64M，至少存在一个非易失性存储器直接或通过所述数据输入/输出接口与所述主板相连，所述动态内存DRAM经***引导后形成一个虚拟物理***操作盘，存储在所述非易失性存储器上的已定制、裁剪的操作***和应用程序文件可动态嵌入到所述虚拟物理***操作盘中。
9、根据权利要求7所述的X86系列兼容机，其特征在于：所述***操作盘中的操作***为Windows9X/ME、Linux桌面***，所述定制、裁剪的文件是以压缩格式存储的。
10、根据权利要求8所述的X86系列兼容机，其特征在于：所述非易失性存储器为安装在本机或者安装在局域网/广域网网络服务器上的电子盘、光盘、硬盘或其他物理盘；在所述光盘中存储有所述已定制、裁剪的操作***和应用程序文件。
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|---|---|---|---|
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: SHENZHEN CITY SUOPUKA SOFTWARE DEVELOPMENT CO., L Free format text: FORMER OWNER: WASHEN TECHNOLOGY CO. Effective date: 20060331 |
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| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20060331 Address after: New building in Nanshan District New South Road Shenzhen city Guangdong province 518057 room 801 Applicant after: Washen Technology Co. Address before: American California Applicant before: Washen Technology Co. |
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