网格化动态自组织体系结构即DSAG是一种新型的高性能计算机体系结构。它可以根据应用的计算模式和运行模式的需要,将网格化部件动态组织成一个计算机系统,并有效运行程序。DSAG体系下的计算机是一个利用动态组合的部件构成的全局系统,相应地传统单机操作系统的功能也必须在全局的角度重新进行考虑。本文主要研究DSAG环境下的轻核心操作系统,它用于支持科学计算应用的有效运行。该系统的设计结构体现了操作系统功能分布化的思想,它由计算节点轻核心Sand OS和文件服务器Remote Server组成,其中前者主要提供进程管理和存储管理,而后者则主要提供文件系统管理。我们提出了一种远程系统调用机制,它能重组松散耦合的操作系统功能,并利用这些功能提供完备的标准程序接口,从而支持典型应用;此外该机制还能用于实现单一系统映像。本文首先讨论了Sand OS,它的设计追求精简高效,并能支持多种体系结构。我们采用多种合理的简化处理来精简内核,并减少内核对程序执行的影响。接着本文论述了DSAG环境下远程系统调用机制的设计,提出了一种虚文件描述符的概念,它能够灵活有效地在多个客户进程之间复用服务器Remote Server的文件描述符资源。我们还利用该机制实现了若干单一系统映像功能。最后,本文利用远程系统调用等机制为Sand OS构建了一个兼容性良好的Linux应用程序环境,该环境支持传统的单机编程模式和OpenMP/pthread、MPI等重要的并行编程模式,能够运行多种典型应用,较好地满足了研究的需要。