本文選題：嵌入式 + 虛擬化�。� 參考：《華中科技大學(xué)》2012年碩士論文

【摘要】：隨著嵌入式設(shè)備的廣泛應(yīng)用，用戶對(duì)其要求也越來(lái)越高，其資源利用率問(wèn)題越來(lái)越明顯。日趨復(fù)雜的嵌入式系統(tǒng)，其高效性、安全性、可靠性等如何實(shí)現(xiàn)的難題，使得面向嵌入式的虛擬化解決方案成為了研究的熱點(diǎn)。設(shè)備虛擬化作為虛擬化解決方案的重點(diǎn)，同時(shí)也是決定性能的關(guān)鍵因素，更是可靠性的決策因素。 在比較與分析現(xiàn)有的設(shè)備驅(qū)動(dòng)模型的基礎(chǔ)上，指出了各技術(shù)方案的優(yōu)缺點(diǎn)及適用場(chǎng)合。針對(duì)嵌入式設(shè)備對(duì)虛擬化的特殊要求，引進(jìn)了L4/Fiasco微內(nèi)核作為虛擬化平臺(tái)，并在Client/Server設(shè)計(jì)模式的基礎(chǔ)上給出了一種新的虛擬設(shè)備驅(qū)動(dòng)優(yōu)化方案，從可靠性、安全性、高效性和可移植性四個(gè)方面設(shè)計(jì)并優(yōu)化了設(shè)備驅(qū)動(dòng)，通過(guò)對(duì)服務(wù)模塊作更小粒度的功能細(xì)分來(lái)降低服務(wù)模塊與應(yīng)用程序、硬件設(shè)備的耦合度，簡(jiǎn)化Client/Server驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)提高可移植性，另外還設(shè)計(jì)了Server快速恢復(fù)機(jī)制來(lái)增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性；利用微內(nèi)核提供的能力機(jī)制設(shè)計(jì)權(quán)限訪問(wèn)來(lái)提高系統(tǒng)安全性；在微內(nèi)核提供高效IPC機(jī)制前提下，利用地址映射實(shí)現(xiàn)共享內(nèi)存?zhèn)鬟f數(shù)據(jù)，簡(jiǎn)化Client/Server服務(wù)通信的路徑，減少數(shù)據(jù)拷貝的次數(shù)，實(shí)現(xiàn)了大數(shù)據(jù)量的快速傳遞，提高系統(tǒng)的效率。 最后以NANDFLASH設(shè)備為例，對(duì)方案進(jìn)行了驅(qū)動(dòng)優(yōu)化，并在Devkit8000平臺(tái)下，通過(guò)幾個(gè)測(cè)試用例，驗(yàn)證了其功能及性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明不僅實(shí)現(xiàn)了微內(nèi)核架構(gòu)中多虛擬機(jī)間驅(qū)動(dòng)共享的功能，，而且提供了高效、安全、可靠的虛擬設(shè)備服務(wù)。
[Abstract]:With the wide application of embedded devices, users are demanding more and more, and the problem of resource utilization is becoming more and more obvious. The increasingly complex embedded system, its high efficiency, security, reliability and other problems how to achieve, makes the embedded virtualization solution has become a hot spot. As the focus of virtualization solution, device virtualization is also a key factor to determine performance and reliability. Based on the comparison and analysis of the existing device driver models, the advantages and disadvantages of each technical scheme and its application are pointed out. According to the special requirements of embedded devices for virtualization, the L4/Fiasco microkernel is introduced as the virtualization platform, and a new scheme of virtual device driver optimization based on Client/Server design pattern is presented, which is based on reliability and security. This paper designs and optimizes the device driver in four aspects: high efficiency and portability. By subdividing the service module with smaller granularity, it reduces the coupling degree between the service module and the application program, simplifies the design of Client/Server driver and improves the portability. In addition, the Server fast recovery mechanism is designed to enhance the reliability of the system; the ability mechanism provided by the microkernel is used to design permission access to improve the security of the system; and the micro-kernel provides an efficient IPC mechanism. Using address mapping to realize shared memory transfer data, simplify the path of Client/Server service communication, reduce the number of data copies, realize the fast transfer of large amount of data, and improve the efficiency of the system. Finally, taking NANDFLASH equipment as an example, the scheme is optimized, and its function and performance are verified by several test cases on Devkit8000 platform. The experimental results show that it not only realizes the function of driver sharing among multi-virtual machines in the micro-kernel architecture, but also provides efficient, secure and reliable virtual device services.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TP368.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1896188