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轻量级虚拟机的多平台扩展
作 者: 李大江
导 师: 邵志远
学 校: 华中科技大学
专 业: 计算机软件与理论
关键词: 嵌入式平台 轻量级虚拟机 手机操作系统虚拟化
分类号: TP391.9
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要
随着移动设备的迅猛发展,手机设备在未来会发挥越来越重要的作用,目前很多移动设备的处理器使用的都是ARM架构,因此在此平台上扩展虚拟化技术有十分重要的意义。本课题研究将虚拟化技术扩展到ARM平台上,主要探讨基于XenARM的架构,在ARM平台上设计并实现一种轻量级的虚拟机。该系统基本实现了CPU、内存、中断的虚拟化,实现了部分驱动的虚拟化,并且实现了Android和mini-os的虚拟化,使它们能够同时运行在Android模拟器模拟的goldfish平台上。ARM虚拟化的设计与实现主要分两个部分。其中,第一部分也是核心部分是Hypervisor的设计与实现,包括实现在模拟器中启动运行Hypervisor,实现在Hypervisor中启动客户操作系统,实现CPU特权级的模拟,实现Hypervisor和DomainU的内存分配,实现虚拟中断的传递,以及实现资源的共享与隔离。第二部分是Android操作系统的虚拟化,这一部分主要描述了Android内核的修改,修改的目的主要是使其支持ARM虚拟化的机制并且能够很好的与底层的Hypervisor进行交互,Android虚拟化也主要包括CPU的虚拟化、内存的虚拟化、中断的虚拟化与设备的虚拟化。最终实现了在Android模拟器上同时运行两个个操作系统(Android和mini-os),测试表明两个操作系统能够稳定的运行在虚拟化环境下,并且性能较未虚拟化时并没有明显的损失。
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全文目录
摘要 4-5 ABSTRACT 5-8 1 绪论 8-18 1.1 课题背景及意义 8-10 1.2 国内外研究现状 10-16 1.3 主要研究内容 16 1.4 论文组织结构 16-18 2 ARM 平台上HYPERVISOR 设计与实现 18-44 2.1 启动原理 18-23 2.2 CPU 虚拟化 23-27 2.3 内存管理虚拟化 27-37 2.4 中断虚拟化 37-41 2.5 设备虚拟化 41-44 3 ANDROID 操作系统的虚拟化 44-58 3.1 CPU 及平台虚拟化 44-47 3.2 内存虚拟化 47-49 3.3 中断虚拟化 49-54 3.4 设备驱动虚拟化 54-58 4 系统测试 58-65 4.1 实验环境 58 4.2 功能测试 58-62 4.3 性能测试 62-64 4.4 小结 64-65 5 总结及未来工作 65-67 致谢 67-69 参考文献 69-72
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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理(信息加工) > 计算机仿真
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