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QOS：量子操作系统
摘要 我们引入了量子操作系统 (QOS)，这是一个统一的系统堆栈，用于管理量子资源，同时减轻其固有的局限性，即其有限且嘈杂的量子比特、（时间和空间）异质性和负载不平衡。QOS 具有 QOS 编译器 - 一种模块化和可组合的编译器，用于分析和优化量子应用程序，使其在具有高性能和可配置开销的小型嘈杂量子设备上运行。为了可扩展地执行优化的应用程序，我们提出了 QOS 运行时 - 一种高效的量子资源管理系统，它可以跨空间和时间多程序和调度应用程序，同时实现高系统利用率、低等待时间和高质量结果。我们在 IBM 托管的真实量子设备上评估 QOS，使用超过 70,000 个基准测试实例的 7000 次真实量子运行。我们表明，QOS 编译器实现了 2.6 到 456.5 倍的更高质量结果，而 QOS 运行时进一步将质量提高了 1.15 到 9.6 倍，并将等待时间减少了多达 5 倍，同时仅牺牲 1-3% 的结果质量（或保真度）。
CS 619：高级操作系统和网络
完成此课程的作业时，目的是您学习班级中的主题，并且需要练习以改进。您需要完成解决方案所需的所有资源都在课程中涵盖，并且分配脚手架以帮助您建立理解。当您使用在线解决方案，AI助手或其他人为您完成工作时，您会损害自己，而不是真正学习材料。使用这些资源被认为是学术不诚实和窃。在本课程中，禁止使用在线解决方案和AI助手（例如Chatgpt）。使用此类资源违反了学术道德政策，可能导致课程失败。
在实时操作系统中掌握中断驱动的通信
总而言之，RTO中的中断驱动的通信是一个基本概念，可以大大提高嵌入式系统的性能和可靠性。通过允许由硬件中断触发任务，RTO可以确保关键操作以最小的延迟执行，通过启用并行执行任务来提高系统效率，并根据其重要性和紧迫性确定任务的优先级。对于在RTO中工作的嵌入式工程师的嵌入式工程师，了解此概念的重要性对于设计符合实时应用程序严格要求的健壮和熟悉的嵌入式系统至关重要。
Privshieldros：扩展机器人操作系统集成了以太坊和行星际文件系统，用于增强传感器数据隐私
摘要：随着机器人技术在安全监控，医疗保健，图像分析和其他高私人领域中的应用，机器人操作系统（ROS）中的视觉传感器数据面临着增强安全存储和传输的挑战。最近，有人提出，利用区块链的分布优势来提高ROS中数据的安全性。仍然，它具有诸如高潜伏期和大量资源消耗之类的局限性。为了解决这些问题，本文介绍了Privshieldros，这是一个由行星际文件系统（IPFS），区块链和Hybridabenc开发的扩展机器人操作系统，以增强ROS中视觉传感器数据的机密性和安全性。系统利用IPF的分散性质来增强数据可用性和鲁棒性，同时结合杂交式访问控制。此外，它通过使用区块链技术持续存储数据分配机制的安全性和机密性来确保数据分配机制的安全性和机密性。最后，通过三个实验验证了该系统的有效性。与最新的区块链扩展的ROS相比，PrivShieldros显示了关键指标的改进。本文已部分提交给IROS 2024。
开发基于Linux内核的嵌入式操作系统
摘要在本文中，我们创建了基于Linux内核的Cyclone V SOC FPGA平台的嵌入式操作系统的分布。比较了著名的开源工具用于创建嵌入式操作系统的工具。使用自定义脚本和简化的管道进行了嵌入式OS合成的逐步示例，从而增加了目标系统的适应性。展示了添加面向硬件的工具以进行SOC和FPGA之间交互的可能性。这使得可以使用远程访问创建广泛的硬件应用程序。所提出的方法也与供应商无关，可以应用于其他FPGA SOC。最终系统虽然在Yocto的资源需求方面没有显着差异，但更适合适应性，可以在必要时移植到Yocto基础上。这使我们能够充分利用完整的自定义方法，确保开发效率，对变化的响应能力和系统资源需求之间的最佳平衡。
SoK：商品操作系统上的 Rowhammer
过去几年，Rowhammer 引起了学术界和工业界的广泛关注，因为 Rowhammer 攻击会对系统安全造成严重后果。自 2014 年首次对 Rowhammer 进行全面研究以来，已证实存在许多针对基于动态随机存取存储器 (DRAM) 的商品系统的 Rowhammer 攻击，这些攻击可破坏软件的机密性、完整性和可用性。因此，已提出了许多软件防御措施来缓解针对旧版（例如 DDR3）或最新 DRAM（例如 DDR4）商品系统的 Rowhammer 攻击。此外，业界已将多种硬件防御措施（例如 Target Row Refresh）部署到最新的 DRAM 中以消除 Rowhammer，我们将其归类为生产防御措施。在本文中，我们系统化了 Rowhammer 攻击和防御措施，重点关注基于 DRAM 的商品系统。特别是，我们建立了一个统一的框架来展示 Rowhammer 攻击如何影响商品系统。通过该框架，我们描述了现有的攻击，并揭示了尚未探索的新攻击媒介。我们进一步利用该框架对软件和生产防御进行分类，概括其关键防御策略并总结其主要局限性，从而确定潜在的防御策略。
机器人操作系统：概述和案例研究
由于需要大量的代码，为机器人创建软件很困难。代码需要包含从驱动程序到实际功能程序的所有内容。这就是为什么一组学生决定创建一个名为Robot操作系统（ROS）的新机器人中间件的原因。ROS的目标是将程序与机器人特定操作系统分开，以使开发过程更加容易，更为标准化。在本文中，我们将探讨不同的ROS版本，以及ROS的主要工作原理，包括节点及其交流。我们还将通过案例研究探索IROBOT创建3个教育机器人，并为其开发简单的导航程序。此外，我们将对Create®3进行实验，以测量其红色传感器的响应性，并找到使用回归将输出转换为线性的函数。
确保操作系统（OS）：使用最佳实践和技术的全面安全方法
ab s t r ACT - 操作系统（OS）安全对于确保计算机系统和数据的完整性，机密性和可用性至关重要。本研究手稿对OS安全性的多方面领域进行了全面调查，旨在增强理解，确定挑战并提出有效的解决方案。研究方法整合了多种方法，包括针对可用知识过程的广泛探索，经验数据收集，案例研究，实验分析，比较研究，定性分析，合成和解释。还通过各种实验观点，理论基础，历史发展和OS安全性趋势。经验数据收集涉及从公开可用的报告，安全咨询，案例研究和专家访谈中收集见解，以捕获现实世界的观点和经验。案例研究说明了安全策略的实际含义，而实验分析评估了受控环境中安全措施的功效。比较研究和定性分析提供了有关OS安全性优势，局限性和新兴趋势的见解。调查结果的综合和解释提供了可行的见解，以改善OS安全实践，政策建议以及向未来的研究方向提供。这项研究有助于提高OS安全性知识，并告知制定有效的策略，以保护计算机系统免于不断发展的威胁和脆弱性。
Qibolab：一个开源的混合量子操作系统
我们介绍了 Qibolab，一个与 Qibo 量子计算中间件框架集成的量子硬件控制开源软件库。Qibolab 提供在定制的自托管量子硬件平台上自动执行基于电路的算法所需的软件层。我们引入了一组对象，旨在通过面向脉冲的仪器、转换器和优化算法驱动程序提供对量子控制的编程访问。Qibolab 使实验人员和开发人员能够将硬件实现的所有复杂方面委托给库，以便他们能够以可扩展的与硬件无关的方式标准化量子计算算法的部署，使用超导量子比特作为第一个正式支持的量子技术。我们首先描述库中所有组件的状态，然后展示超导量子比特平台的控制设置示例。最后，我们展示与基于电路的算法相关的成功应用结果。
Qibolab：一个开源的混合量子操作系统
我们介绍了 Qibolab，一个与 Qibo 量子计算中间件框架集成的量子硬件控制开源软件库。Qibolab 提供在定制的自托管量子硬件平台上自动执行基于电路的算法所需的软件层。我们引入了一组对象，旨在通过面向脉冲的仪器、转换器和优化算法驱动程序提供对量子控制的编程访问。Qibolab 使实验人员和开发人员能够将硬件实现的所有复杂方面委托给库，以便他们能够以可扩展的与硬件无关的方式标准化量子计算算法的部署，使用超导量子比特作为第一个正式支持的量子技术。我们首先描述库中所有组件的状态，然后展示超导量子比特平台的控制设置示例。最后，我们展示与基于电路的算法相关的成功应用结果。