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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
下 载: 46次
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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。

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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