本文關(guān)鍵詞：在ARM虛擬化環(huán)境中實(shí)現(xiàn)ARINC 653分區(qū)的研究

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【摘要】：隨著電子設(shè)備智能化程度的提高,電子設(shè)備所包含的硬件及軟件數(shù)量也會(huì)成倍增長(zhǎng),從而會(huì)帶來(lái)系統(tǒng)復(fù)雜度高,維護(hù)成本大,硬件升級(jí)困難等問(wèn)題。本文提出將航空電子領(lǐng)域的IMA架構(gòu)、以及針對(duì)于IMA架構(gòu)中實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的ARINC 653標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)用于通用的非航空電子領(lǐng)域的嵌入式實(shí)時(shí)計(jì)算領(lǐng)域的軟硬件整合之中,使得電子設(shè)備在智能化增強(qiáng)的同時(shí),依然能夠保有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)明,便于維護(hù)和易于升級(jí)的特點(diǎn)。論文介紹了在ARM平臺(tái)上利用虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)ARINC 653分區(qū)的方案,論文主要完成了以下方面的工作:1)利用KVM/ARM虛擬化技術(shù)構(gòu)建高性能ARM虛擬化平臺(tái)作為實(shí)現(xiàn)ARINC 653分區(qū)的基礎(chǔ)平臺(tái);2)利用符合ARINC 653分區(qū)時(shí)間隔離性要求的實(shí)時(shí)調(diào)度技術(shù),實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)任務(wù)之間的隔離,并對(duì)調(diào)度技術(shù)的實(shí)時(shí)性能作出評(píng)估;3)整合虛擬化技術(shù)和實(shí)時(shí)調(diào)度技術(shù),實(shí)現(xiàn)了ARINC 653分區(qū),并對(duì)其進(jìn)行隔離性驗(yàn)證;4)對(duì)所實(shí)現(xiàn)的ARINC 653分區(qū)進(jìn)行實(shí)時(shí)性能評(píng)估,根據(jù)評(píng)估結(jié)果給出ARINC 653分區(qū)的應(yīng)用約束。
【關(guān)鍵詞】：虛擬化 實(shí)時(shí)調(diào)度 ARINC653 分區(qū)
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：V243
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究背景與意義10-13
• 1.2 研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 研究目標(biāo)和關(guān)鍵技術(shù)14-15
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)15-16
• 第二章 相關(guān)技術(shù)說(shuō)明16-24
• 2.1 ARINC 653標(biāo)準(zhǔn)16-19
• 2.1.1 總體架構(gòu)16
• 2.1.2 應(yīng)用/執(zhí)行接口（APEX）16-17
• 2.1.3 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）17-19
• 2.1.4 應(yīng)用軟件（APPLICATION SOFTWARE）19
• 2.1.5 ARINC 653標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)勢(shì)19
• 2.2 虛擬化技術(shù)簡(jiǎn)介19-20
• 2.2.1 虛擬化技術(shù)的分類(lèi)20
• 2.2.2 ARM平臺(tái)虛擬化的難點(diǎn)20
• 2.3 Linux內(nèi)核CPUSETS機(jī)制20-22
• 2.4 本章小結(jié)22-24
• 第三章 ARM平臺(tái)虛擬化技術(shù)24-34
• 3.1 KVM/ARM虛擬化方案24-26
• 3.1.1 ARM硬件虛擬化擴(kuò)展24-25
• 3.1.2 虛擬機(jī)管理器架構(gòu)25-26
• 3.2 硬件平臺(tái)26-27
• 3.3 ARM虛擬化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建27-33
• 3.3.1 操作系統(tǒng)的引導(dǎo)28-29
• 3.3.2 Linux內(nèi)核的編譯29-31
• 3.3.3 文件系統(tǒng)的準(zhǔn)備31-32
• 3.3.4 虛擬機(jī)的運(yùn)行32-33
• 3.4 本章小結(jié)33-34
• 第四章 符合ARINC 653分區(qū)時(shí)間隔離要求的實(shí)時(shí)調(diào)度34-46
• 4.1 分區(qū)的時(shí)間隔離算法——CBS算法34-37
• 4.2 采用CBS算法的實(shí)時(shí)調(diào)度37-45
• 4.2.1 為實(shí)時(shí)任務(wù)分配一個(gè)專(zhuān)用CPU物理核38-39
• 4.2.2 運(yùn)行實(shí)時(shí)任務(wù)時(shí)相關(guān)術(shù)語(yǔ)的定義39-41
• 4.2.3 SCHED_DEADLINE調(diào)度器調(diào)度實(shí)時(shí)任務(wù)的表現(xiàn)41-45
• 4.3 本章小結(jié)45-46
• 第五章 ARINC 653分區(qū)的實(shí)現(xiàn)及驗(yàn)證46-56
• 5.1 實(shí)時(shí)運(yùn)行環(huán)境說(shuō)明46-47
• 5.2 實(shí)時(shí)虛擬機(jī)的運(yùn)行47-51
• 5.3 虛擬機(jī)中實(shí)時(shí)任務(wù)運(yùn)行周期的的選擇51
• 5.4 實(shí)時(shí)虛擬機(jī)的開(kāi)銷(xiāo)51-52
• 5.5 時(shí)間隔離性的驗(yàn)證52-54
• 5.6 本章小結(jié)54-56
• 第六章 虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)的ARINC 653分區(qū)實(shí)時(shí)性能測(cè)試56-66
• 6.1 虛擬機(jī)定時(shí)器最大觸發(fā)頻率56-58
• 6.2 虛擬機(jī)定時(shí)器最大均勻觸發(fā)頻率58-62
• 6.3 多虛擬機(jī)運(yùn)行對(duì)實(shí)時(shí)性能的影響62-63
• 6.4 ARINC 653分區(qū)的應(yīng)用約束63-64
• 6.5 本章小結(jié)64-66
• 第七章 總結(jié)與展望66-68
• 7.1 論文主要工作66-67
• 7.2 未來(lái)工作展望67-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 致謝72-74
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄74-76

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