一种可靠性高的个人计算机及操作系统技术方案

本发明专利技术提供了一种可靠性高的个人计算机及其操作系统。该个人计算机把操作系统基本内核保存到计算机主板上的非易失存储器中，把设备驱动保存到相关设备的非易失存储器中，插卡形式的设备驱动保存到插卡上的非易失存储器中，主板上的设备驱动保存到主板上的非易失存储器中，外设的设备驱动保存到外设的非易失存储器中，即把设备驱动与相关的设备硬件绑定到一起作为一个独立的设备使用，而对于应用软件来说还安装到硬盘上。本技术方案保证了内核的健壮性，完全杜绝了病毒，也避免了应用软件和内核的相互影响，同时系统不用安装庞大的驱动程序，因此大大减少了系统的大小，使系统安装容易，启动速度快，ＢＵＧ减少，另外硬盘的碎片也不会影响内核的运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于计算机领域，尤其涉及一种个人计算机及其操作系统。
技术介绍
现在的个人计算机即PC机虽然功能越来越强大，用户越来越容易操作，但也有许多缺陷1、安全性不高，容易受病毒的侵扰和黑客的攻击，用户使用的电脑经常感染病毒，安全性问题在最近几年已经成为个人计算机使用中的最大问题，因此微软下一代要发布的操作系统Vista把解决安全性问题作为首要的问题来解决，从他们发布的beta版来看，新发布的操作系统主要通过限制用户安装应用软件等权限和把应用软件和系统软件分开来解决安全性问题。2、无论WINDOWS系统还是LINUX系统，都是通过把系统软件和应用软件统一安装到一个硬盘上来使用，两者相互影响，一旦系统软件破坏，整个电脑就瘫痪；3、系统为了支持各种硬件，带有庞大的驱动程序，安装费事，从理论上讲，软件越大，软件BUG越多，比如WINDOWS系统经常发布软件补丁；4、由于系统不断的使用，硬盘的碎片越多，造成电脑的速度越来越慢。我们知道桌面计算机软件系统，由操作系统和其上的应用软件构成，而操作系统又分为进程管理、内存管理、进程间通讯、文件系统、设备驱动等内核部分和相关的操作系统服务部分，在本文中统称为操作系统内核，一般很大，但很大一部分是支持花样众多的设备的设备驱动，大部分对于一部具体的个人计算机来说都用不上，如果除去设备驱动，操作系统内核就没有多大，对于LINUX操作系统，操作系统内核通常在几百K字节，同时由于个人计算机可靠性的关键是内核的稳定性，只要保证内核的稳定，操作系统就能够保证稳定性。
技术实现思路
为了解决以上提出的问题，本专利技术提供一种可靠性高的个人计算机及其操作系统。本专利技术提供的一种可靠性高的个人计算机及其操作系统的技术方案是把操作系统的设备驱动从操作系统内核中分离出来，即操作系统内核分为基本内核部分和设备驱动部分，并保存到计算机不同位置的非易失存储器中；具体的说，操作系统基本内核保存到计算机主板上安装的非易失存储器中，把设备驱动保存到对应设备为保存自己的驱动程序安装的非易失存储器中计算机插卡形式的设备的驱动程序保存到该计算机插卡上安装的非易失存储器中，主板上的设备驱动保存到主板上安装的非易失存储器中，对于外部设备的设备驱动保存到该外设的非易失存储器中；而对于应用软件来说还由用户或系统安装到硬盘上。所述的可靠性高的个人计算机及其操作系统，其特征在于在计算机设备和计算机主板上安装有保存相应软件的非易失存储器，设备上安装的非易失存储器中在出厂时就固化有设备相应的驱动程序，并且可以以后升级，即把设备驱动与相关的设备硬件绑定到一起作为一个独立的带有驱动软件的设备使用；计算机主板上安装有保存操作系统基本内核和主板驱动程序的非易失存储器，主板驱动程序在出厂时就固化到非易失存储器中，以后可以升级，而对于操作系统基本内核可以在出厂时就固化到非易失存储器中，还可以以后安装到非易失存储器中。所述的设备驱动，作为可动态加载的内核模块使用，在操作系统检测到相关的设备上安装的设备驱动，就把该设备驱动加载到系统中，在设备从系统中拆除后从系统中卸载该设备驱动。所述的保存操作系统基本内核和设备驱动的非易失存储器可以使用多种寻址方法访问对于计算机主板上保存操作系统基本内核和设备驱动的非易失存储器，可以安装于计算机的ISA地址空间，还可以安装到计算机主板上的一个存储设备中，使用I/O方式或存储器方式来访问它们；对于ISA总线插卡上保存驱动程序的非易失存储器，可以使用I/O方式和存储器方式来访问，在使用存储器方式时，非易失存储器应该处于卡上ISA总线地址空间的固定位置，以便能够访问到；对于PCI总线插卡上保存驱动程序的非易失存储器，可以处于计算机PCI总线的I/O地址空间或存储器地址空间，并且非易失存储器的地址空间通过PCI配置信息来配置和描述。计算机外设上的驱动程序通过外设和计算机之间的通讯协议来加载到系统中，因此其保存驱动程序的非易失存储器不用映射到计算机的地址空间。所述的保存操作系统基本内核和设备驱动的非易失存储器，其特征还在于是一种可读写非易失存储器，但为了系统的可靠和保护内核或设备驱动不被破坏和被病毒侵扰，通常处于只读保护模式，可以通过软开关或硬开关在升级状态打开写模式；对于保存设备驱动的非易失存储器，由于一个设备的设备驱动一般比较稳定，出厂时已经固化到设备的非易失存储器中，一般不需要升级，但也有升级的可能，如性能提高，系统不兼容的时候，因此通过硬开关在驱动升级期间打开写模式，对于主板上保存操作系统基本内核的非易失存储器，由于操作系统基本内核一般要经常升级或安装，因此通过软开关在基本内核安装或升级时打开非易失存储器的写模式，当然也可以通过硬开关打开写模式。所述的带设备驱动的设备及设备驱动，由于设备类型的多样，为了升级的安全考虑，对于每类设备应该统一分配一个全球唯一的设备类型号，并连同设备的厂家信息及设备驱动的版本信息一起保存到设备驱动中，并存储到非易失存储器中，在设备驱动调入内存时，在内存中建立相应的结构记录设备驱动的这些信息和设备驱动所在的地址空间的信息，并可以保存到电脑的CMOS中，方便以后设备驱动的检测和升级。所述的个人计算机操作系统，带有文件系统，利用文件系统来管理保存或安装到硬盘的应用程序和应用数据，并且系统使用注册文件来管理系统安装的应用程序，在应用程序安装后，其系统注册登记信息作为注册文件的记录保存到硬盘上，操作系统在以后根据该注册文件来登记系统可以使用的应用程序；而保存到非易失存储器中的设备驱动程序和操作系统内核程序不属于文件系统的管理范围，文件系统对它们是不可访问的、隐藏的；另外为了安全设备驱动程序都没有访问保存自己的非易失存储器的接口，因此在操作系统下，任何应用程序都不能通过设备驱动程序或文件系统访问到保存内核的非易失存储器，因此进一步保证了内核的安全，保证内核不被恶意的应用程序或病毒破坏。所述的个人计算机的启动顺序是在计算机启动时，系统BIOS在初始化和检测硬件后，在计算机主板上的非易失存储器中找到操作系统的引导程序，由引导程序完成操作系统基本内核其它部分调入内存的工作，在操作系统基本内核调入内存后，系统跳到操作系统执行，在操作系统启动过程中或启动后，操作系统还要负责检测系统安装的设备上的设备驱动程序，并把它们加载到操作系统内核中，最后根据硬盘上保存的应用程序安装登记信息来登记系统可以使用的应用程序。本专利技术还提供了一种个人计算机操作系统的设备驱动和操作系统基本内核的安装或升级方法设备驱动和操作系统基本内核的安装或升级可以通过一个升级安装程序来完成，该升级安装程序可以固化到BIOS中，还可以作为操作系统的一个功能模块，在电脑启动过程中，用户按下某个按键进入升级安装程序；升级安装程序还可以安装到一个启动盘中，如USB启动盘或者软启动盘，在USB启动盘或者软启动盘启动过程中直接启动升级安装程序；另外由于操作系统基本内核比较小，可以把操作系统的基本内核使用该升级安装程序备份到一个存储盘或者一个U盘上，在非易失存储器中的操作系统基本内核被破坏时，利用升级安装程序可以方便的恢复系统。在使用升级安装程序进行设备驱动升级时，其步骤为首先通过硬开关打开保存要升级的驱动程序的非易失存储器的写模式，再启动升级安装程本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可靠性高的个人计算机及其操作系统，计算机的软件包括操作系统和应用程序两部分，而操作系统除了包括进程管理、进程间通讯、内存管理、文件系统外，还包括各种设备的驱动，其特征在于：把操作系统的设备驱动从操作系统中分离出来，即把操作系统分为称为基本内核的部分和设备驱动部分，并保存到计算机不同位置的非易失存储器中；操作系统基本内核保存到计算机主板上安装的非易失存储器中，设备驱动保存到对应设备上安装的非易失存储器中；计算机插卡形式的设备的驱动程序保存到该计算机插卡上安装的非易失存储器中，主板上的设备驱动保存到主板上安装的非易失存储器中，对于外部设备的设备驱动保存到该外设的非易失存储器中；而对于应用程序来说还被安装到硬盘上。

【技术特征摘要】
1.一种可靠性高的个人计算机及其操作系统，计算机的软件包括操作系统和应用程序两部分，而操作系统除了包括进程管理、进程间通讯、内存管理、文件系统外，还包括各种设备的驱动，其特征在于把操作系统的设备驱动从操作系统中分离出来，即把操作系统分为称为基本内核的部分和设备驱动部分，并保存到计算机不同位置的非易失存储器中；操作系统基本内核保存到计算机主板上安装的非易失存储器中，设备驱动保存到对应设备上安装的非易失存储器中计算机插卡形式的设备的驱动程序保存到该计算机插卡上安装的非易失存储器中，主板上的设备驱动保存到主板上安装的非易失存储器中，对于外部设备的设备驱动保存到该外设的非易失存储器中；而对于应用程序来说还被安装到硬盘上。2.根据权利要求1所述的个人计算机及其操作系统，其特征在于设备驱动在出厂时就固化到设备的非易失存储器中，可以以后升级，即把设备驱动与相关的设备硬件绑定到一起作为一个独立的带有驱动软件的设备使用；操作系统基本内核可以在出厂时就固化到计算机主板上的非易失存储器中，也可以以后再安装。3.根据权利要求1所述的个人计算机的操作系统，其特征在于操作系统的设备驱动作为可动态加载的内核模块使用，操作系统检测到相关的设备上安装的设备驱动，就把该设备驱动加载到系统中，在设备拆除后就从系统中卸载该设备驱动。4.根据权利要求1所述的个人计算机及其操作系统，其特征在于所述的保存操作系统基本内核和设备驱动的非易失存储器可以使用多种寻址方法访问对于计算机主板上保存操作系统基本内核和设备驱动的非易失存储器，可以安装于计算机的ISA地址空间，还可以安装到计算机主板上的一个存储设备中，使用I/O方式或存储器方式来访问它们；对于系统总线设备上保存设备驱动的非易失存储器，使用I/O方式或存储器方式来访问它们；计算机外设上的驱动程序通过外设和计算机之间的通讯协议来加载到系统中，因此其保存驱动程序的非易失存储器不用映射到计算机的地址空间。5.根据权利要求1所述的个人计算机，其特征在于保存操作系统基本内核和设备驱动的非易失存储器是一种可读写非易失存储器，并且通常处于只读保护模式，可以通过软开关或硬开关在升级或新安装期间打开写模式。6.根据权利要求1所述的个人计算机及其操作系统，其特征在于对于带设备驱动的每类设备应该统一分配一个全球唯一的设备类型号，并连同设备的厂家信息及设备驱动的版本信息一起保存到设备驱动中，并存储到非易失存储器中，在设备驱动调入内存时，在内存中建立相应的结构记录设备驱动的这些信息和设备驱动所在的地址...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛国红，
申请(专利权)人：毛国红，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]