【摘要】：計算機系統(tǒng)可以分為軟件子系統(tǒng)和硬件子系統(tǒng)兩種,兩個相互依存又相互獨立的子系統(tǒng)。虛擬機是指通過軟件模擬的具有完整硬件系統(tǒng)功能的、運行在一個完全隔離環(huán)境中的完整計算機系統(tǒng)。它是相對我們平常所用的實際的計算機而言的一個概念,是一個假想的模擬實際計算機進行工作的軟件系統(tǒng)。虛擬機是一種軟件和硬件結(jié)合,利用操作系統(tǒng)或?qū)Ｓ糜布峁┑墓δ軇?chuàng)建了供操作系統(tǒng)或其他軟件運行的平臺,使得其他軟件或操作系統(tǒng)能夠在現(xiàn)有的操作系統(tǒng)或軟件平臺下直接運行。虛擬機實現(xiàn)了程序與操作系統(tǒng)和硬件的分離,從而實現(xiàn)了應用程序與平臺的無關性。虛擬機在任何平臺上都提供給編譯程序一個共同的接口,編譯程序只要面向虛擬機,生成虛擬機能夠識別的代碼,然后就可以由虛擬機解釋執(zhí)行。隨著科學技術(shù)的進步,需要一些強大功能而且價格較低的硬件,軟件開發(fā)變得更加繁重,軟件系統(tǒng)也變得越加復雜。虛擬機技術(shù)的誕生,為我們更好的解決了這個問題,因為它可以為我們提供了更多的選擇,為開發(fā)商提供了擴展性良好、程序可以實現(xiàn)跨平臺的強大平臺,所以未來虛擬機技術(shù)會成為大中型軟件開發(fā)者主要使用的技術(shù)之一。 本文以虛擬機技術(shù)為主要研究對象,比較深入地分析和研究了其中的一些關鍵模塊,如內(nèi)存管理機制、字節(jié)碼、指令集等,并用C/C++設計和實現(xiàn)一個基于Windows平臺的小型虛擬機軟件系統(tǒng)XVM,主要做了以下工作: 首先介紹了虛擬機的概念及其相關背景,論述了本文的組織結(jié)構(gòu),接著詳細分析了虛擬機的內(nèi)存管理機制,包括應用級上的內(nèi)存管理和動態(tài)內(nèi)存管理以及XVM虛擬機的內(nèi)存管理方式,然后重點講述了XVM虛擬機的幾個關鍵模塊如指令集、裝載器和字節(jié)碼文件結(jié)構(gòu)等,最終通過實例來實現(xiàn)XVM虛擬機的設計。 【學位授予單位】：沈陽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TP302

【圖文】：

2.3 應用程序級上的內(nèi)存管理機制計算機對內(nèi)存的管理分為三個級別：第一個是機器級上的內(nèi)操作系統(tǒng)級上的內(nèi)存管理；第三個則是應用程序級上的內(nèi)存管理本文 XVM 虛擬機是一款應用級別的軟件系統(tǒng)，故本文僅討論應機制。在計算機中，操作系統(tǒng)要為應用程序分配相應的內(nèi)存，然的內(nèi)存劃分為若干個內(nèi)存段，這些內(nèi)存段供應用程序來使用。我型分為如下幾種：第一種是數(shù)據(jù)堆（Heap）；第二種是堆棧段（S第三種是正文段（Text Segment），也叫代碼段；第二種是數(shù)據(jù)段

我們把字節(jié)碼可執(zhí)行文件規(guī)定為降序格式。XVM 運行時系統(tǒng)在啟動時會向宿主操作系統(tǒng)申請一片內(nèi)存區(qū)域，然后用分配到的內(nèi)存構(gòu)造出一個人工地址空間來供單個 XVM 應用程序使用。這個地址空間又分為三個內(nèi)存段：一個正文段(代碼段)、一個數(shù)據(jù)堆段和一個堆棧段。如圖 2.2XVM地址空間示意圖。

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本文編號：2712429