基于uCOS-II的虚拟化技术研究与实现

基于uCOS-II的虚拟化技术研究与实现

论文摘要

长久以来,企业界一直在信息化建设和资金投入间艰难的寻找平衡点。近几年来,随着x86体系结构计算机性能的飞速提升,软件人员开始将过去应用在大中型计算机上的虚拟化技术带到x86架构上。在目前虚拟化浪潮席卷了整个IT业界的大背景下,兼之嵌入式芯片的计算能力不断提高,嵌入式领域同样地面对投入产出比最大化的问题。本论文的目的就是设计实现一个虚拟化的硬件抽象层,让实时嵌入式操作系统uCOS-Ⅱ能够稳定地运行在目前最热门的采用准虚拟化技术的虚拟机监视器Xen上。本文简单的介绍了虚拟化技术的基本概念,并对uCOS-Ⅱ的系统组成进行了研究分析,指出了构建uCOS-Ⅱ硬件抽象层的关键。与全虚拟化技术不同,虚拟机监视器Xen使用的准虚拟化技术提供给用户的是不完全等同于硬件结构的编程界面。虚拟OS作为运行域,它的整个生命周期和操控比之真实的机器有所不同。首先它对硬件配置的获取就不能靠通常的与BIOS进行数据交换来获得,取而代之的是硬件配置文件;当域进入运行态后,客户OS域与虚拟机监视器的互操作显得至关重要,所以论文着重讨论了虚拟机监视器Xen和其上客户OS间的通信机制和用于交换数据的相关重要数据结构;同时对用于取代CPU中断机制的轻量级事件机制进行了详细介绍并举出了设计实例,应该指出的是这之前的内容对其他打算运行在Xen之上的OS同样是适用的;在虚拟化uCOS-Ⅱ的过程中,uCOS-Ⅱ的调度机制无疑是重中之重,利用硬件抽象层,将二者很好地融合。最后给出了一个虚拟uCOS-Ⅱ的运行实例。论文按照将一个客户OS运行起来的操作步骤组织全文,在这个过程中,对涉及到的硬件抽象层建立技术、客户OS相关机制虚拟化逐步展开讨论。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.3 本文组织结构
  • 第2章 基于Xen的嵌入式实时操作系统uCOS-Ⅱ概述
  • 2.1 虚拟化技术
  • 2.1.1 全虚拟化技术(full virtualization)
  • 2.1.2 准虚拟化技术(paravirtualization)
  • 2.2 基于准虚拟化技术的Xen介绍
  • 2.2.1 Xen的准虚拟化方式
  • 2.2.2 内存管理
  • 2.2.3 CPU
  • 2.2.4 Device I/O
  • 2.3 嵌入式实时操作系统uCOS-Ⅱ
  • 2.3.1 uCOS-Ⅱ简介
  • 2.3.2 uCOS-Ⅱ的组成
  • 2.4 硬件抽象层功能概述
  • 2.5 uCOS4Xen的引导
  • 第3章 虚拟化的硬件抽象层
  • 3.1 硬件虚拟化
  • 3.2 内存结构模型
  • 3.3 事件通道
  • 3.4 硬件抽象层数据交换
  • 3.4.1 配置文件
  • 3.4.2 共享内存页
  • 3.5 进入点
  • 3.6 调试控制台
  • 3.7 内核初始化
  • 3.7.1 映射共享信息页
  • 3.7.2 中断与异常
  • 3.7.3 事件分派机制
  • 3.7.4 临界区修正
  • 3.8 虚拟机的生命周期
  • 第四章 虚拟化uCOS—Ⅱ
  • 4.1 虚拟化的硬件接口
  • CPU.h中的宏与数据类型'>4.2 OSCPU.h中的宏与数据类型
  • 4.3 时钟中断
  • 4.3.1 uCOS—Ⅱ默认时钟中断
  • 4.3.2 uCOS-Ⅱ时钟事件处理
  • 4.4 中断级上下文切换
  • 4.5 任务级上下文切换
  • 4.6 任务堆栈
  • 4.7 开始最高级的任务
  • 4.8 运行实例
  • 结论
  • 致谢
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表论文
  • 相关论文文献

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    • [14].提高研究生学位论文质量的探索研究——以广州美术学院为例[J]. 湖北函授大学学报 2017(04)
    • [15].研究生学位论文英文摘要翻译中的问题与应对[J]. 吉林省教育学院学报 2017(07)
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    • [29].研究生学位论文中存在的问题及对策[J]. 教书育人 2008(27)
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