seL4微内核架构的嵌入式虚拟化技术研究

随着嵌入式硬件技术水平的提升以及嵌入式应用的普及,用户对嵌入式系统可以提供的服务能力与质量水平提出了更高的要求.出于对成本和可靠性方面的考虑,开发者希望可以在同一硬件平台上同时运行多个互不影响的执行环境.本文提出了一种基于seL4微内核架构的嵌入式虚拟化技术,以Chcore微内核为基础,充分利用ARM硬件辅助虚拟化支持,设计并实现了基于能力调用机制的嵌入式虚拟机管理器.测试结果表明,该虚拟机管理器在处理器利用率、虚拟机调度、中断异常处理等方面性能良好,可以满足用户的常用应用需求.     

一种基于微内核虚拟化的设备驱动优化模型

为解决日趋复杂的嵌入式系统的效率和可靠性问题,本文比较并分析了现有的设备驱动模型,针对嵌入式设备对虚拟化的特殊要求,参考L4微内核虚拟化技术,提出了一种新的虚拟设备驱动优化模型,不仅实现了微内核架构中多虚拟机间的驱动共享,并且在提供系统可靠性的同时,弥补了虚拟化技术带来的性能开销,提供了一个在效率、功能和可靠性三方面取得相对均衡的虚拟化环境。     

基于虚拟化技术的嵌入式linux实时性研究

随着计算机技术、网络技术和微电子技术的快速发展,嵌入式系统的应用越来越广。嵌入式硬件的快速发展给系统带来了高性能,同时也给虚拟化技术在嵌入式领域的应用带来了曙光。如今,虚拟化技术在桌面,服务器市场已经趋于成熟,但是嵌入式领域还处于探索研究中。虚拟化技术使得同一个硬件平台可以运行多个OS,例如可以整合同一个硬件平台的GPOS和RTOS。虚拟化技术采用了双内核方式改善嵌入式linux的实时性问题,它可以满足硬实时需求。     

嵌入式处理器微内核低功耗设计*

针对嵌入式处理器微内核的结构特点,结合32位微处理器"龙腾C1",提出了一种微内核的低功耗设计方法.在体系结构层次上,分别从微操作ROM、微堆栈和微操作编码几个不同角度出发,对嵌入式处理器的微内核进行了功耗优化设计.在几乎不影响速度和面积的前提下,微内核的功耗有19%的降低.     

嵌入式虚拟化技术

计算机系统虚拟化技术是IT领域近几年的热点技术。虚拟化技术的下一步发展方向是嵌入式系统。嵌入式系统进行虚拟化是在嵌入式硬件平台和操作系统之间加入一层叫做虚拟机管理器的软件,由后者构造出可运行多种操作系统的虚拟机。国外多家公司和大学已对嵌入式虚拟化技术展开研究。嵌入式虚拟化的好处包括减少嵌入式系统开发成本、缩短产品上市周期、利于整合功能、减少功耗、软件资产保值和增强安全性与可靠性。嵌入式虚拟化技术面临的问题包括实时调度问题、嵌入式硬件平台多样性问题、电源管理问题以及跨虚拟机通信问题。嵌入式虚拟化技术将给嵌入式领域带来重大变化,值得关注。     

基于T2080处理器平台的虚拟机管理器设计

随着嵌入式计算机技术的发展，计算资源越来越丰富并提供硬件辅助虚拟化支持能力。为了提升计算效能，通过虚拟化技术实现在一个嵌入式计算机中集成多种异构系统应用，从而降低系统成本，但会带来安全隔离、不同应用的竞争冲突、数据安全、实时性保障等问题。虚拟机管理器借助硬件辅助虚拟化技术，在软件层构建多个资源深度隔离的虚拟机，由操作系统管理虚拟机内的硬件资源、软件资源及应用。本文在T2080处理器平台上设计了虚拟机管理器，实现了处理器核虚拟化、内存虚拟化、设备虚拟化，提供虚拟机管理和安全隔离能力。     

嵌入式系统安全防护方案比较与应用案例分析

伴随着物联网技术的发展,嵌入式系统安全防护问题已经成为当前亟需考虑并尝试解决的系统性难题.在比较多种嵌入式系统安全防护手段的基础上,深入剖析了基于硬件虚拟化技术的ARM TrustZone安全防护方案的系统组成、工作原理及设计实现要点.详细描述了TrustZone-A和Trust-Zone-M 2种技术的区别,并给出了...     

嵌入式微内核实时操作系统分析与测试

介绍嵌入式微内核实时操作系统的体系结构;针对Wolf嵌入式操作系统,设计一套微内核嵌入式操作系统测试实现方案.在Wolf操作系统支持下,已产业化的阅读不耗电电子书(eBook)验证了Wolf操作系统的可靠性.     

迈向更大规模的服务器

在大规模系统服务器上,微软的Windows Server一直处于比较被动的位置。此次发布的Windows Server2008不但对大规模的虚拟化技术进行了创新,而且更发布了Windows Core这样的微内核,对此问题,本刊采访了Windows Server产品市场经理何煜。     

μC/OS-II虚拟化设计与实现

针对OKL4设计一种高性能、高安全性的嵌入式虚拟机模型,在该模型的基础上,从处理器和内存2个方面提出实时操作系统μC/OS-II在OKL4上的虚拟化方案,给出虚拟化硬件抽象层的构造过程及μC/OS-II在虚拟化硬件抽象层上的移植方法。在Hi3611智能手机开发板上的测试结果验证了该虚拟化方案的正确性。     

虚拟化系统安全的研究与分析

虚拟化技术是目前云计算最为重要的支撑技术,云计算系统的运行需要在虚拟化环境中的存储、计算及网络安全等资源的支持。利用虚拟化技术可以提升系统组织能力、降低系统代价、提升硬件资源应用效率和利用率,而由于虚拟化技术本身引入的云计算系统安全问题也值得重视。文章从虚拟机访问控制、安全度量、动态监测等方面进行了系统的分析,以期提升云计算系统的安全水平。     

构建虚拟化系统安全的研究与分析

虚拟化技术是目前云计算最为重要的技术支撑,需要整个虚拟化环境中的存储、计算及网络安全等资源的支持。而虚拟化技术在系统组织、降低系统代价、改进硬件资源的效率、利用率以及灵活方面扮演着主要的角色。然而,虚拟化技术本身也会引入新的系统安全问题。但是,由于虚拟化技术带来的资源分割独立的优势,它在构建虚拟化系统安全过程中,扮演着重要的角色。本文主要进行虚拟化系统安全问题的研究与分析。     

Proving Fairness and Implementation Correctness of a Microkernel Scheduler

We report on the formal proof of a microkernel’s key property, namely that its multi-priority process scheduler guarantees progress, i.e., strong fairness. The proof architecture links a layer of behavioral reasoning over system-trace sets with a concrete, fairly realistic implementation written in C. Our microkernel provides an infrastructure for memory virtualization, for communication with hardware devices, for processes (represented as a sequence of assembly instructions, which are executed concurrently over an underlying, formally defined processor), and for inter-process communication (IPC) via synchronous message passing. The kernel establishes process switches according to IPCs and timer-events; the scheduling of process switches, however, follows a hierarchy of priorities, favoring, e.g., system processes over application processes over maintenance processes. Besides the quite substantial models developed in Isabelle/HOL and the formal clarification of their relationship, we provide a detailed analysis what formal requirements a microkernel imposes on the key ingredients (hardware, timers, machine-dependent code) in order to establish the correct operation of the overall system. On the methodological side, we show how early modeling with foresight to the later verification has substantially helped our project.     

操作系统体系结构研究

1 引言操作系统作为计算机系统中最重要的一种系统软件,负责管理计算机系统资源,为用户使用计算机提供了方便、快捷的手段。目前还没有有关操作系统的精确的定义。在谈到操作系统时,人们总是用用户环境观点、或虚拟机观点、或资源管理观点,从不同的侧面来说明操作系统的基本特征。操作系统的理论和实践也是围绕着这些观点进行的。     

在硬件基础上的USB设备虚拟化的研究

随着IT技术的不断完善,为了对硬件的利用率最大化,科研人员开始将目光转向虚拟化上来。通过从虚拟化技术的描述、硬件虚拟化两个方面来对虚拟化技术进行论述,其次对USB设备及驱动框架进行分析,最后在此基础上利用USB设备直接分配法实现USB设备虚拟化。     

x86平台虚拟化技术浅析

IT产业的快速发展使得x86平台硬件技术有了巨大进步,而虚拟化成为x86平台继续发展的必然趋势。文章介绍了目前x86平台虚拟化技术的主要软件架构,论述了x86平台硬件辅助虚拟化所涉及的关键技术,分析了虚拟化技术应用的优势。最后,对虚拟化技术的前景进行了展望。     

基于虚拟化技术的服务环境研究与实现

虚拟化技术是目前的一个研究热点。本文研究并实现通过虚拟化技术在一个硬件节点上虚拟出一个服务器环境,达到节约硬件投资,充分利用服务器配件资源的目的。     

基于虚拟化技术的服务环境研究与实现

虚拟化技术是目前的一个研究热点。本文研究并实现通过虚拟化技术在一个硬件节点上虚拟出一个服务器环境，达到节约硬件投资，充分利用服务器配件资源的目的。