# Alioth-kernel

**Repository Path**: robothub/alioth-kernel

## Basic Information

- **Project Name**: Alioth-kernel
- **Description**: This is the Alioth kernel
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: MulanPSL-2.0
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 2
- **Forks**: 2
- **Created**: 2021-07-12
- **Last Updated**: 2021-07-25

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# Alioth（玉衡） OS 0.1

## 1 概述

玉衡Alioth是一个专注于机器人的Linux发行版开源操作系统，希望通过开放的社区形式与全球的开发者共同构建一个开放、多元和架构包容的机器人软件生态体系。

## 2 技术要点

- Alioth 微内核
- Vec 资源虚拟层
- HexFed 联邦模型服务解决方案

### 2.1 Alioth内核

内核作为直接运行在硬件上的最基础的软件实体，是操作系统的核心部分，管理着系统的各种资源。目前从内核架构来划分，可以分为微内核（Micro Kernel）和宏内核（Monolithic Kernel），常见的如Linux、Windows等系统都为宏内核，它们的用户服务和内核服务运行在相同的地址空间中，是一个包含了非常多功能的底层程序。

宏内核的功能完备，但是是不可插拔的，修改一些小的功能，都会涉及到整个程序的重新编译等；并且如果其单个服务出现 bug导致崩溃，往往意味着整个系统的崩溃，可靠性不强。

Alioth微内核主要针对专业的应用场景，来提高系统的扩展性，使系统在经历不可避免的变更时拥有较强的灵活性，并且提供针对提供这样的灵活性所需要付出的成本间的平衡能力。当往系统中添加新业务时，不需要改变原有组件，只需把新业务封闭在一个新的组件中就能完成整体业务升级。


### 2.2 Vec
在Alioth内核中，其调度算法（基于最大吞吐量准则）、设备驱动、不可中断的系统调用、中断屏蔽以及虚拟内存的使用等因素，会导致系统在时间上的不可预测性，决定了Alioth无法处理硬实时任务。

而机器人会经常遇到需要迅速作出决策的场景，如果不能及时反应，机器人会出现宕机甚至完全损坏的情况，为了确保高优先级任务能在第一时间内全部完成，Vec在Alioth微内核与硬件间加一个虚拟层，同时创建一个简易的、时间上可以预测的实时内核，来保证运行的实时进程能满足硬实时性。

在Vec的调控下，Alioth能完成既包括实时部分又包括非实时部分的复杂任务。

Vec为基于Alioth内核补丁的资源虚拟层，它启动的多个域（Domain）能同时存在一个机器上，在Alioth中Vec管理着Alioth微内核域和RTOS简易实时内核域。

所有的域根据获得的全系统的优先级，有序地处理外部事件（如中断）或内部事件（如陷阱、异常）。


### 2.3 HexFed

大数据人工智能时代下许多领域存在着数据有限且质量较差的问题，不足以支撑人工智能技术的实现。

而在大多数行业中，数据是以孤岛的形式存在的，由于行业竞争、隐私安全、行政手段复杂等问题，即使在同一公司的不同部门之间实现数据整合也面临着重重阻力，在现实中想要将分散在各地、各个机构的数据进行整合几乎是不可能的，所需的成本巨大。

HexFed通过加密机制下的参数交换方式，在不违反数据隐私法规情况下，建立多方参与的虚拟共有模型，在HexFed联邦机制下，联邦学习模型的结果能尽可能地达到传统数据聚合效果。

HexFed是一款基于Alioth开发的，涵盖联邦特征工程，联邦机器学习模型训练，联邦模型评估的联邦模型服务解决方案，覆盖常规机器人应用场景建模需求。