一種基於雲計算的在線作業系統的製作方法
2023-04-24 05:56:01 1
專利名稱：一種基於雲計算的在線作業系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及在線作業系統，特別是一種基於雲計算的在線作業系統。
背景技術：
隨著雲計算及雲存儲技術的發展、HTML5標準的推出、網絡帶寬及硬體性能的快速 提升，物聯網以從概念走向實施，越來越多的產品和服務以在線的形式為用戶服務，同時也 有越來越多形式的「終端」產品出現(如網際網路電視、電子書、il^d、智慧型手機等)，傳統的運 行於PC機上的Wind0WS、LinUX等作業系統及其應用已經無法快速適應終端設備尺寸、性能 及操作方式的需求。在此背景下，我們提出一種基於雲計算的在線作業系統。
發明內容
本發明的目的在於解決上述技術問題，提出一種基於雲計算的在線作業系統，以 簡潔高效的方式為各類終端提供一個統一的基於國際標準的在線程序運行環境，為各類在 線服務和內容提供一個到達用戶的快速通道，並可在不同的硬體終端間進行內容共享和互動。根據本發明提供的具體實施例，本發明公布了如下技術方案一種基於雲計算的在線作業系統，包括雲終端共享內核模塊，用於提供基礎服務支撐環境，包括用戶帳號驗證模塊、應用 程序管理模塊、分布式存儲模塊；終端在線作業系統模塊，運行在終端設備上，用於提供適合終端設備的運行支撐 環境，包括應用模塊，用於為應用程式提供系統API接口，並維護應用的接入和管理功能；在線加載模塊，用於在線加載應用程式；運行時環境模塊，用於提供程序運行界面和系統級別設置功能；終端適配模塊，用於為不同的終端提供外設及功能適配。進一步的，上述用戶帳號驗證模塊，用於提供用戶帳號的單點登錄服務，獨立存儲 用戶的帳號信息，同一用戶的帳號信息可以應用在不同終端，可實現同一帳號在不同終端 的數據共享。進一步的，上述應用程式管理模塊，用於對所有的應用程式進行管理；對於應用程 序提供者，提供應用接入服務；對於終端設備，按需加載正確的應用程式版本。進一步的，上述分布式存儲模塊提供分布式雲存儲代理服務，為第三方應用提供 在線存儲支持。進一步的，上述終端適配模塊還包括一個設備API模塊，用於快速適配不同的終 端設備。進一步的，所有的應用程式在終端在線作業系統中運行時，都是以Web方式加載， 以獨立進程的方式運行。
進一步的，上述在線加載模塊在啟動時會檢測是否應用程式是否有更新；當終端 設備無法聯網時，系統允許在線應用以脫機的方式運行，並在聯網後將數據進行同步。與現有技術相比，本發明具有如下優點首先，本發明為各類終端提供了一個統一的基於國際標準的在線程序運行環境， 可以滿足不同終端的接入需求。本發明包括一個終端適配模塊，用於為不同的終端提供適 配埠。通過調整終端適配模塊中的設備API模塊，即可快速適配不同的終端設備。其次，本發明一種基於雲計算的在線作業系統可以實現在不同的硬體終端間進行 內容共享和互動。不同硬體終端間內容共享的實現，主要通過以下幾點來實現(1)本發 明的用戶帳號驗證模塊提供統一的單點登錄系統，可以將不同的終端設備通過帳號關聯起 來；( 終端上應用的在線加載的模式，保證了可以根據不同的帳號加載不同的內容；上述 兩點保證了「有權限的用戶才能加載應用」，且「加載了應用的用戶有權限訪問應用對於的 內容服務」。基於此，應用者可直接從第三方應用提供者處獲取內容服務。再次，相對於現有的桌面應用程式，運行於本系統內的在線應用程式有了更加靈 活的部署和更新方式。在使用安全域保證在線應用程式安全運行的基礎上，在線應用程式 需要通過系統審核後，進入系統備選的可安裝程序，用戶根據自己的喜好選擇是否安裝；在 線應用每次啟動時會檢測是否有更新，以保證用戶使用到的永遠都是最新的版本；當終端 設備暫時無法聯網時，系統允許在線應用以脫機的方式運行，並在聯網後將數據進行同步。最後，本發明通過使用安全域保證在線應用程式安全運行。整個系統的安全，包括 三個層面數據安全、帳號權限安全、在線應用程式運行態安全。數據安全通過雲端共享內 核的防火牆來保障；權限安全通過雲端內核的單點登錄機制保障；而在線應用程式的安全 則通過在線作業系統內核的安全域機制來保障。所有的應用程式在WebOS中運行時，都是 以Web方式加載，以獨立進程的方式運行。Web加載方式，通過瀏覽器層面的沙箱機制保證 了應用間的獨立性和安全性；以獨立進程方式運行，使得每個應用程式之間不會相互影響， 即使其中一個應用程式出現問題，也不會影響到其他的應用程式。
圖1本系統示意圖；圖2本系統體系結構圖。圖3雲端共享內核示意4在線應用程式運行示意圖。
具體實施例方式為使本發明的上述目的、特徵和優點更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方 式對本發明作進一步詳細的說明。本發明具體有兩部分組成雲端共享內核、終端ffebOS(在線作業系統)。如圖1所示。其中，雲端共享內核提供靈活的基礎服務支撐環境，如帳號、安全機制、系統在線 加載、系統實時升級、帳號內數據共享等；終端WebOS(在線作業系統)提供適合終端硬體的 運行支撐環境，包括開發API、運行環境、安全更新、脫機使用等。具體如圖2所示。
「雲端共享內核」主要包括以下三個模塊用戶帳號驗證模塊、應用程式管理模塊、 分布式存儲服務。如圖3所示。用戶帳號驗證模塊，用於提供用戶帳號的單點登錄服務。將帳號、終端、應用三者 聯繫在一起。用戶創建帳號後，即擁有了一個可以在各個終端上使用同一份服務的通行證； 通過這個通行證，可以將用戶在各個終端的使用中，在數據和應用兩個層面進行共享。例 如，用戶在手機終端添加了一個新的聯繫人信息，用戶在下次使用擁有相同帳號的平板電 腦設備時，通訊錄的信息被自動更新，可以直接使用之前在手機上編輯的那個聯繫人信息。應用程式管理模塊，用於對所有的應用程式進行管理。對於應用提供者，提供應用 接入服務；對於終端設備，按需加載正確的應用程式版本。應用提供者即應用開發商，可以 使用系統提供的API開發接口進行應用的開發；開發完成後提交到系統應用管理模塊，通 過安全及相關審核後，會顯示在作業系統的應用程式管理列表，類似於在線應用商店，供用 戶按需選擇安裝。分布式存儲模塊，用於提供分布式雲存儲代理服務，面向第三方應用提供在線存 儲支持。對於作業系統用戶，可以通過系統內置的「文件系統」這個應用使用分布式存儲服 務。用戶可以在法律允許的範圍內進行文件的存儲和用戶間的共享。對於應用開發者，可 以使用此模塊進行應用程式特有數據(如更新文件、應用設置數據)的存儲和讀取。雲端共享內核提供靈活的基礎服務支撐環境，如帳號、安全機制、系統在線加載、 系統實時升級、帳號內數據共享等。其中，安全機制是通過帳號驗證來保證用戶及應用間的加載權限；通過後端的防 火牆來保證存儲數據的安全性。雲端共享內核還可以實現系統在線加載和實時升級。當用戶終端聯網時，系統會 自動檢測是否有最新的系統升級，若有則會提醒用戶進行加載更新，否則繼續運行原來的 版本，用戶也可以選擇不升級。雲端共享內核還可以實現帳號內數據共享。通過一個帳號多終端通用的機制及應 用在線加載的特性，保證同一帳號在不同終端的數據共享。相對於原有的桌面應用程式，運行於本系統內的在線應用程式有了更加靈活的部 署和更新方式。在使用安全域保證在線應用程式安全運行的基礎上，在線應用程式需要通 過系統審核後，進入系統備選的可「安裝」程序，用戶根據自己的喜好選擇是否安裝；在線應 用每次「啟動」時會檢測是否有更新，以保證用戶使用到的永遠都是最新的版本；當終端設 備暫時無法聯網時，系統允許在線應用以脫機的方式運行，並在聯網後將數據進行同步。積木雲端內核只負責管理應用，不會監聽和代理應用所提供的服務內容，所有的 服務內容直接由終端與應用服務的提供商之間交互實現。具體如圖4所示。終端WebOS作為各類服務和內容面向用戶的出口，在整個系統中擔負著重要的作 用，也是整個系統最核心的技術點。他儘可能的使上層的應用不用關心底層硬體的差異，只 需根據不同的終端適配不同的UI組件庫即可。終端在線作業系統模塊，運行在終端設備上，用於提供適合終端設備的運行支撐 環境，主要包括應用模塊，用於為應用程式提供系統API接口，並維護應用的接入和管理功能；在線加載模塊，用於在線加載應用程式；
運行時環境模塊，用於提供程序運行界面和系統級別設置功能；終端適配模塊，用於為不同的終端提供外設及功能適配。其中，應用模塊，用於為應用程式提供系統API接口，並維護應用的接入和管理功 能；應用開發者開發的應用中可以使用此模塊提供的API與系統和其他應用程式進行交 互；開發完成後，通過此模塊將應用註冊到此在線作業系統中，通過系統審核後加入到系統 的應用程式管理模塊(類似應用程式商店)；用戶進入系統後，可以在應用程式管理模塊檢 索到這些應用，並根據自己的需要按需添加這些應用到自己的系統中使用；應用模塊是直接面向用戶的部分，也是系統的主要擴展部分。用戶可以像使用PC 電腦一樣，根據自己的需要安裝「應用管理」模塊提供的各類應用來滿足不同的應用場景需 求。如，用戶需要一個娛樂終端，那用戶即可以通過安裝各類音樂、視頻、遊戲等應用；如用 戶需要進行日常辦公，則安裝在線文檔及郵件系統即可；根據不同終端的不同應用場景需 求，進行開發訂製以滿足用戶的不同層次的需求；在線加載模塊，用於在線加載應用程式；它包含在線加載和脫機工作兩個功能點。 當用戶第一次打開一個應用程式時，系統從網絡加載在線應用程式，並通過系統內置的緩 存機制將應用程式緩存保留在本地系統內。以後再使用這個應用程式時，只檢測是否有版 本更新。若有版本更新則提示更新程序，否則就使用本地的緩存程序。這樣保證了用戶在 第一次加載應用程式後，即使不聯網也能脫機使用這些應用。WebOS系統模塊，負責提供統一的桌面及應用程式運行環境。與應用模塊一起，屬 於穩定部分，可以不受終端設備限制，通用於各種終端。運行時環境模塊，用於提供程序運行界面和系統級別設置功能；用戶進入系統後， 即進入主界面一桌面環境；它提供了開始菜單，桌面快捷方式，狀態欄，桌面設置等功能， 用戶胡可以通過這裡進行在線作業系統的各類操作。終端適配模塊，用於為不同的終端提供外設及功能適配。對於不同的終端設備，如 手機(電源管理、通話、簡訊)、平板(觸控螢幕、功能按鍵)、電視(遙控器、信號處理)等，他 們都有自己特有的輸入輸出及特殊的功能要求；針對這些「不同」之處，在本模塊的擴展接 口基礎上，可以進行驅動開發和功能適配，以便於以統一的規格為作業系統和開發者提供接口。終端適配模塊，負責消除不同終端設備的差異，使其上的應用不受終端設備的影 響。不同的終端設備都有其特有的輸入輸出及功能部件，為此，需要針對這些外設及部件進 行適配，轉化為系統模塊可以直接使用的API接口。這部分轉化工作，大部分為設備驅動代 理對接，同時，針對特殊需求，也可以對多媒體插件進行擴展，如Flash等音視頻播放支持 插件。終端設備模塊是完全根據需求而獨立存在的終端設備硬體。其上將植入通用的開 源Linux作業系統內核，需要針對設備型號進行驅動適配。整體來說，應用模塊和在線作業系統模塊不會根據終端和設備的變化而改變。因 為，它所需要的僅僅是一個滿足HTML5標準的瀏覽器，這點保證了整個系統的通用性。而終端適配模塊和終端設備模塊則是針對不同層次的需求進行的適配擴展。例 如，在對基礎作業系統有特殊要求如必須使用Windows，Linux, Mac等的情況下，可以直接 通過在其上安裝「終端適配模塊」即可運行在線作業系統；
在只有終端硬體的條件下，則可以使用完整的解決方案，快速根據終端硬體配置 進行系統安裝。相對於傳統的作業系統，本發明的在線作業系統顯得更為輕巧和靈活。其運行環 境採用支持HTML5標準的瀏覽器，其開發、測試更加容易，應用程式也更加的通用。在線作業系統模塊主要實現兩方面的工作1、對雲端內核的雲存儲及雲計算等資 源進行統一管理和調度，將平臺資源通過封裝的API提供給第三方開發人員使用；2、對終 端資源及設備進行適配管理，提供平臺運行環境，為用戶提供程序控制管理功能，按需添加 和刪除第三方應用。以下部分以PC版本終端為例說明各模塊功能。其他終端的功能類似，界面體現形 式根據終端顯示尺寸的不同會有所調整。1、窗口管理模塊系統提供開始菜單，桌面及窗口顯示和管理功能。用戶可以通過桌面下方的狀態 欄進行窗口的顯示控制和窗口間的切換操作。2、系統設置模塊系統設置讓用戶可以對系統信息進行配置和管理。包括用戶個人信息設定，桌面 背景更換，系統主題切換，系統語言切換及帳戶密碼管理等功能。3、開發模塊系統在為第三方開發者開放API的同時，還通過權限控制，為開發者提供了便捷 的應用發布功能。系統可以藉助第三方開發者，不斷的擴展應用程式集合，滿足用戶各類需 求。開發者可以從下列幾個方面對自己的應用進行發布設定和管理髮布位置可以在積木WebOS的服務域內，也可以在開發者自己的伺服器上；內容類型可以是flash的在線應用，也可以是傳統的HTML頁面應用；窗體類型根據應用的現實特點，可以為普通的窗口顯示，也可以選擇比較輕量級 的小窗體顯示方式；文件關聯可以關聯文件系統中指定後綴的文件。當用戶在文件系統中試圖打開 指定後綴的文件時，系統將調用此應用程式進行處理。如eml後綴的文件用「郵件」應用打 開顯示。安全域控制根據應用的安全需求，對在線應用進行不同級別的安全控制。服務管理可以刪除、暫停、發布該應用。開發者可以進行足夠的測試後再發布應用。所有發布的應用將運行於系統的運行時中，並受運行時環境的管理和約束。4、添加程序模塊系統及第三方開發者發布的應用都通過添加程序模塊開放給用戶，供用戶按照自 己的具體需要選擇性的安裝和使用。用戶在「添加程序」模塊裡可以分頁瀏覽所有已經發 布的系統及第三方程序和小工具，並可以看到該程序的名稱，開發者，功能說明，創建時間 等信息。對於已經添加的應用程式，「安裝」按鈕處於不可操作狀態，否則可點擊「安裝」按 鈕安裝此應用。5、程序管理模塊
程序管理是為用戶提供的對已安裝的程序進行管理，控制和刪除的功能模塊。除 了可以看到已安裝程序的列表及每個程序的基本信息外，用戶還可以設定用戶的快捷方式 及運行方式。6、關係管理模塊系統提供用戶關係管理功能。包括查找、添加好友，好友邀請，朋友網絡查看等功 能。7、系統消息模塊系統消息模塊為系統廣播，應用間的交互提供了一個消息通道。當有新的消息到 來時，系統右下方的任務欄的消息圖標會不停的閃爍提示。在雲計算領域，大家關注的重點之一是如果保證數據、以及系統的安全。本發明通 過使用安全域保證在線應用程式安全運行。整個系統的安全，包括三個層面數據安全、帳號權限安全、在線應用程式運行態 安全。數據安全通過雲端共享內核的防火牆來保障。用戶在登錄後才能訪問系統數據， 除此之外，任何的訪問請求都會被系統拒絕。在此基礎上，對於其他的非法或惡意請求，系 統的防火牆直接進行攔截。權限安全通過雲端內核的單點登錄機制保障；用戶所有的資源和應用權限是與用 戶的帳號唯一綁定的，必須是在登錄狀態才能使用。而用戶在所有終端上的進入系統都是 通過雲端內核的單點登錄功能來完成的。而在線應用程式的安全則通過在線作業系統內核的安全域機制來保障。所有的在 線應用程式，在用戶主動選擇添加後，會被加載到用戶的終端設備中緩存起來。默認情況下 是不啟動的。當用戶打開這個應用時，系統內核啟動一個單獨的進程給這個在線應用程式， 並以web的url地址形式加載這個應用，且他只能通過系統的安全接口與系統和其他應用 之間進行交互。也就是說系統提供了一個方便而又安全的交互機制，保證應用安全的同時， 還擁有強大的交互功能。所有的應用程式在WebOS中運行時，都是以Web方式加載，以獨立進程的方式運 行。Web加載方式，通過瀏覽器層面的沙箱機制保證了應用間的獨立性和安全性；以獨立進 程方式運行，使得每個應用程式之間不會相互影響，即使其中一個應用程式出現問題，也不 會影響到其他的應用程式。
權利要求
1.一種基於雲計算的在線作業系統，其特徵在於，所述在線作業系統包括雲終端共享內核模塊，用於提供基礎服務支撐環境，包括用戶帳號驗證模塊、應用程式 管理模塊、分布式存儲模塊；終端在線作業系統模塊，運行在終端設備上，用於提供適合終端設備的運行支撐環境， 包括應用模塊，用於為應用程式提供系統API接口，並維護應用的接入和管理功能；在線加載模塊，用於在線加載應用程式；運行時環境模塊，用於提供程序運行界面和系統級別設置功能；終端適配模塊，用於為不同的終端提供外設及功能適配。
2.根據權利要求1所述的基於雲計算的在線作業系統，其特徵在於，所述用戶帳號驗 證模塊，用於提供用戶帳號的單點登錄服務，獨立存儲用戶的帳號信息，同一用戶的帳號信 息可以應用在不同終端，可實現同一帳號在不同終端的數據共享。
3.根據權利要求1所述的基於雲計算的在線作業系統，其特徵在於，所述應用程式管 理模塊，用於對所有的應用程式進行管理；對於應用程式提供者，提供應用接入服務；對於 終端設備，按需加載正確的應用程式版本。
4.根據權利要求1所述的基於雲計算的在線作業系統，其特徵在於，所述分布式存儲 模塊提供分布式雲存儲代理服務，為第三方應用提供在線存儲支持。
5.根據權利要求1所述的基於雲計算的在線作業系統，其特徵在於，所述，終端適配模 塊還包括一個設備API模塊，用於快速適配不同的終端設備。
6.根據權利要求1所述的基於雲計算的在線作業系統，其特徵在於，所有的應用程式 在終端在線作業系統中運行時，都是以Web方式加載，以獨立進程的方式運行。
7.根據權利要求1所述的基於雲計算的在線作業系統，其特徵在於，所述在線加載模 塊在啟動時會檢測是否應用程式是否有更新；當終端設備無法聯網時，系統允許在線應用 以脫機的方式運行，並在聯網後將數據進行同步。
全文摘要
本發明涉及在線作業系統領域，特別是一種基於雲計算的在線作業系統。所述系統包括雲終端共享內核模塊，用於提供基礎服務支撐環境，包括用戶帳號驗證模塊、應用程式管理模塊、分布式存儲模塊；終端在線作業系統模塊，用於提供適合終端設備的運行支撐環境，包括應用模塊，用於為用戶提供應用程式；在線加載模塊，用於在線加載應用程式；運行時環境模塊，用於提供程序運行界面和系統級別設置功能；終端適配模塊，用於為不同的終端提供適配埠。本發明為各類終端提供一個統一的在線程序運行環境，為各類在線服務和內容提供一個到達用戶的快速通道，並可在不同的硬體終端間進行內容共享和互動，並通過安全域機制保證系統和應用程式安全。
文檔編號H04L29/06GK102075546SQ20111004042
公開日2011年5月25日 申請日期2011年2月18日 優先權日2011年2月18日
發明者何亮, 解志國, 謝敏 申請人:北京積木恆碩科技有限公司