本文選題：嵌入式 + 虛擬化　； 參考：《華中科技大學》2012年碩士論文

【摘要】：隨著嵌入式設備的廣泛應用，用戶對其要求也越來越高，其資源利用率問題越來越明顯。日趨復雜的嵌入式系統(tǒng)，其高效性、安全性、可靠性等如何實現的難題，使得面向嵌入式的虛擬化解決方案成為了研究的熱點。設備虛擬化作為虛擬化解決方案的重點，同時也是決定性能的關鍵因素，更是可靠性的決策因素。 在比較與分析現有的設備驅動模型的基礎上，指出了各技術方案的優(yōu)缺點及適用場合。針對嵌入式設備對虛擬化的特殊要求，引進了L4/Fiasco微內核作為虛擬化平臺，并在Client/Server設計模式的基礎上給出了一種新的虛擬設備驅動優(yōu)化方案，從可靠性、安全性、高效性和可移植性四個方面設計并優(yōu)化了設備驅動，通過對服務模塊作更小粒度的功能細分來降低服務模塊與應用程序、硬件設備的耦合度，簡化Client/Server驅動設計提高可移植性，另外還設計了Server快速恢復機制來增強系統(tǒng)的可靠性；利用微內核提供的能力機制設計權限訪問來提高系統(tǒng)安全性；在微內核提供高效IPC機制前提下，利用地址映射實現共享內存?zhèn)鬟f數據，簡化Client/Server服務通信的路徑，減少數據拷貝的次數，實現了大數據量的快速傳遞，提高系統(tǒng)的效率。 最后以NANDFLASH設備為例，對方案進行了驅動優(yōu)化，并在Devkit8000平臺下，通過幾個測試用例，驗證了其功能及性能。實驗結果表明不僅實現了微內核架構中多虛擬機間驅動共享的功能，，而且提供了高效、安全、可靠的虛擬設備服務。
[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.
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TP368.1

【參考文獻】

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本文編號：1896188