發(fā)布時間：2020-10-13 13:00

　　 目前,嵌入式電子設備已經廣泛應用于人們生活的各個領域,除了要求實現(xiàn)必須的功能外,某些特殊的領域還對嵌入式系統(tǒng)提出了更高的要求：在保證嵌入式整體性能的前提下,嵌入式系統(tǒng)還要具有一定的實時性、可靠性和安全性,而且嵌入式系統(tǒng)的應用軟件還具有了通用化的趨勢,這也對嵌入式的實現(xiàn)提出了新的要求。以一體化內核為基礎的傳統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)已經很難滿足嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展需求。 本文研究的L4微內核由于從根本上解決了IPC的通訊問題,使得整個微內核性能有了質的提高,達到了實時要求,而且其本身的架構特點很好的保證了系統(tǒng)的可靠性。德累斯頓大學的DROPS項目是典型的實時系統(tǒng)和虛擬化技術結合的產物,它以具有實時特性的L4/Fiasco微內核為核心子項目,使用L4Env提供的服務來實現(xiàn)微內核之上的實例運行,實現(xiàn)了操作系統(tǒng)的虛擬化,同時它還允許實時進程實例和非實時進程實例同時運行,典型的非實時實例是L4Linux,它是由標準Linux內核經過簡單修改而運行在L4/Fiasco之上的虛擬機。這樣只要操作系統(tǒng)可以運行到微內核上,應用就不必因硬件平臺改變而做出修改,這種虛擬化實現(xiàn)很好的滿足了嵌入式系統(tǒng)應用通用化的趨勢。因此研究DROPS項目中實例的通信能使該系統(tǒng)本身功能得到進一步完善,以更好的應用到嵌入式領域,同時也能使我們更好了解實時系統(tǒng)和虛擬化技術在在嵌入式系統(tǒng)應用。 目前,DROPS還沒有可行的接口調用以實現(xiàn)實例之間的通信。為了實現(xiàn)DROPS中實例之間的通信,作者給出了一個基于FIFO的DROPS通信模型,模型中實例之間通過FIFO傳遞數(shù)據(jù),實現(xiàn)實例之間的通訊。作者說明了幾種可以實現(xiàn)FIFO的常見機制,并在實驗中采用鎖無關機制對模型中的FIFO做了簡單實現(xiàn),并用實例對實現(xiàn)的FIFO作了測試,測試證明：FIFO服務可以實現(xiàn)DROPS中實例之間的數(shù)據(jù)交換,達到了通信的目的。鎖無關機制很好的解決了死鎖和優(yōu)先級倒置的問題。
【學位單位】：蘭州大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2010
【中圖分類】：TP368.11
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
目錄
第1章 緒論
    1.1 研究現(xiàn)狀
    1.2 研究意義
    1.3 研究內容
    1.4 文章結構
第2章 實時系統(tǒng)和虛擬化技術
    2.1 實時系統(tǒng)
        2.1.1 實時系統(tǒng)架構
        2.1.2 實時系統(tǒng)調度
        2.1.3 實時系統(tǒng)特點
    2.2 虛擬化技術
        2.2.1 虛擬機監(jiān)控器架構
        2.2.2 虛擬化技術實現(xiàn)
        2.2.3 虛擬化技術特點
    2.3 虛擬化技術在嵌入式實時系統(tǒng)領域的應用
    2.4 本章小結
第3章 L4微內核和DROPS
    3.1 微內核
        3.1.1 微內核架構
        3.1.2 微內核特點
        3.1.3 IPC
        3.1.4 L4
        3.1.5 L4/Fiasco
    3.2 DROPS
    3.3 本章小結
第4章 L4FIFO的設計和實現(xiàn)
    4.1 L4FIFO通信模型
    4.2 L4FIFO策略
    4.3 代碼實現(xiàn)
    4.4 調用過程
    4.5 本章小結
第5章 性能測試
    5.1 測試方案
    5.2 測試代碼
    5.3 測試過程
    5.4 測試結果
    5.5 本章小結
第6章 總結和展望
參考文獻
作者研究生期間科研成果
致謝

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