《電子技術(shù)應(yīng)用》
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一種多架構(gòu)應(yīng)用軟件開發(fā)及運(yùn)行方法研究與實(shí)現(xiàn)
2020年信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)安全第9期
魯 振,，胡堅(jiān)升,，李名揚(yáng)
中軟信息系統(tǒng)工程有限公司,，北京102209
摘要： 對國產(chǎn)基礎(chǔ)軟件運(yùn)行環(huán)境及運(yùn)行依賴庫進(jìn)行了研究,，提出了一種多架構(gòu)應(yīng)用軟件開發(fā)及運(yùn)行方法,，并在FT1500A,、X86(CPU)與麒麟(OS)相組合的兩類架構(gòu)環(huán)境上實(shí)現(xiàn)了該方法,。運(yùn)行結(jié)果表明,，該方法能夠提供良好的多架構(gòu)應(yīng)用軟件開發(fā)及運(yùn)行服務(wù),，為國產(chǎn)基礎(chǔ)軟硬件生態(tài)的軟硬件適配,、整體解決方案提供技術(shù)支撐。
中圖分類號(hào)： TP311
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
DOI： 10.19358/j.issn.2096-5133.2020.09.006
引用格式： 魯振,，胡堅(jiān)升,，李名揚(yáng). 一種多架構(gòu)應(yīng)用軟件開發(fā)及運(yùn)行方法研究與實(shí)現(xiàn)[J].信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)安全，2020,，39(9)：28-33.
Research and implementation of a multi-architecture application software development and operation method
Lu Zhen,，Hu Jiansheng，Li Mingyang
CS&S Information System Engineering Co.,，Ltd.,，Beijing 102209,，China
Abstract： This paper studied the running environment and running dependency library based on the domestic basic software ecosystem, and proposed a multi architecture application software development and a running method. The running method has been implemented on FT1500A and X86(CPU)+Kylin(OS) architecture environments. The running results show that the method can provide good services for multi architecture software development and operation, and can provide technical support for the software and hardware adaptation and solid foundation for domestic basic software and hardware ecology.
Key words : multi-CPU architecture；application software development,；ecosystem,；core operating framework；sandbox

1 背景介紹

1.1 現(xiàn)狀分析

    近年來,，以自主CPU+OS為核心的國產(chǎn)基礎(chǔ)軟硬件生態(tài)體系不斷發(fā)展和完善,，但仍存在一些短板和弱項(xiàng)，比如基礎(chǔ)軟件方面,，操作系統(tǒng)多是基于開源的Linux系統(tǒng),，經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致軟件開發(fā)與運(yùn)行存在運(yùn)行依賴庫不規(guī)范、應(yīng)用軟件版本混亂,、沖突等問題,。基于系統(tǒng)開發(fā)和運(yùn)行的實(shí)踐,，當(dāng)前國產(chǎn)基礎(chǔ)軟件生態(tài)體系主要存在以下四個(gè)方面的問題,。

    (1)開發(fā)嚴(yán)重碎片化。Linux上存在太多的開發(fā)庫,，國產(chǎn)操作系統(tǒng)缺少一套類似微軟.NET框架的統(tǒng)一開發(fā)解決方案,，開發(fā)者難以選擇最佳的開發(fā)語言、開發(fā)庫和開發(fā)環(huán)境,，比如對C/C++而言,，主流的用戶界面(UI)程序開發(fā)有Gtk、Qt,、WxWidget三種,，同時(shí)Gtk本身又有Gtk2和Gtk3系列[1]，Qt有Qt4和Qt5區(qū)分,。Linux應(yīng)用軟件開發(fā)者需要一套開發(fā)和運(yùn)行的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),，解決開發(fā)框架選擇難、開發(fā)文檔少或無,、開發(fā)庫版本多,、開發(fā)接口不統(tǒng)一等問題。

    (2)權(quán)限控制機(jī)制存在安全隱患,。主流的國產(chǎn)操作系統(tǒng)使用基于用戶角色的權(quán)限控制機(jī)制,，應(yīng)用一般具備諸如訪問用戶文件[2]、訪問其他應(yīng)用數(shù)據(jù)[3],、使用網(wǎng)絡(luò)和外部設(shè)備[4]等權(quán)限,。雖然大多數(shù)的Linux發(fā)行版(典型的如Debian、Ubuntu,、Redhat,、Centos)都提供自身的軟件包維護(hù)機(jī)制,，用戶往往也使用值得信賴的源下載應(yīng)用，但病毒往往也會(huì)利用應(yīng)用程序這條路徑植入傳播,。用戶對一些程序的非法操作往往會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的安全問題,，給自身帶來極大的困擾。例如用戶使用的應(yīng)用程序需要訪問網(wǎng)絡(luò)時(shí),，有可能會(huì)從不安全的站點(diǎn)下載惡意程序,，執(zhí)行一些非法操作，如盜取用戶的敏感信息,，干擾用戶的日常工作,、數(shù)據(jù)安全和個(gè)人隱私等，用戶需要一種有效的保護(hù)計(jì)算機(jī)安全的方法,，比如利用沙箱技術(shù)給應(yīng)用程序提供隔離的運(yùn)行空間,。

    (3)跨架構(gòu)應(yīng)用移植不統(tǒng)一。應(yīng)用軟件可移植性越來越受到關(guān)注,，諸如Java,、Python等語言都提供一套虛擬機(jī)用于屏蔽底層處理器和操作系統(tǒng)差異[5]，但是對于C/C++等平臺(tái)相關(guān)編程語言,，目前缺少一種跨架構(gòu)的可移植開發(fā)運(yùn)行解決方案[6],。

    (4)應(yīng)用軟件版本混亂。主流的國產(chǎn)操作系統(tǒng)發(fā)行版都使用類似RPM,、DPKG等打包系統(tǒng)構(gòu)建,，最大的特點(diǎn)是上游開發(fā)者和下游軟件包維護(hù)者(打包者)明顯地區(qū)分開。上游應(yīng)用開發(fā)者編寫代碼,，下游發(fā)行者獲取并將其轉(zhuǎn)化(編譯、編寫規(guī)則并重新打包)為RPM或DEB包,；最后安裝到本地系統(tǒng)中,。這種場景在一定程度上解決了包的風(fēng)險(xiǎn)問題，因?yàn)檐浖S護(hù)者往往會(huì)選擇值得信賴和功能可靠的應(yīng)用,，但是也難以避免地暴露一些問題,，上游應(yīng)用開發(fā)者往往希望更高的發(fā)布速度，而事實(shí)上完全依賴下游發(fā)行者打包開發(fā)的應(yīng)用,，下游發(fā)行者決定具體的調(diào)度,、申明、打包,、提供支持等規(guī)則,。應(yīng)用本身的實(shí)際測試變得十分困難，因?yàn)樽罱K用戶往往可能使用不同的包版本,，應(yīng)用在某個(gè)發(fā)行版的某個(gè)版本下的測試,，無法確定應(yīng)用在其他發(fā)行版和其他版本的任意組合下都能正常運(yùn)行,；要測試應(yīng)用在某個(gè)發(fā)行版的某個(gè)版本下的運(yùn)行，開發(fā)者往往需要安裝該發(fā)行版的版本環(huán)境,，并編譯運(yùn)行該應(yīng)用,，這將是一項(xiàng)繁雜的工作。




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魯  振,，胡堅(jiān)升,，李名揚(yáng)

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