【摘要】：虛擬化技術在x86平臺上的應用已漸趨成熟，在嵌入式平臺上的應用才剛剛開始。其最大的挑戰(zhàn)在于設備虛擬化。傳統(tǒng)設備虛擬化方法大多偏重于系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，而對系統(tǒng)的性能考慮不夠。 針對嵌入式平臺的特點，借鑒x86平臺的設備虛擬化方法，參考已有的嵌入式平臺的設備虛擬化方法，研究了嵌入式平臺的設備虛擬化問題，提出了一種嵌入式平臺下基于虛擬機管理器的設備虛擬化方法。該方法將所有設備的驅動程序整合進虛擬機管理器中，與虛擬機管理器一起運行于最高特權級。并以此為基礎，利用超級調用為虛擬機提供設備I/O接口。通過事件通道模擬虛擬機的硬件中斷，在共享內存、虛擬機管理器與虛擬機內存拷貝等機制的保證下，實現了嵌入式系統(tǒng)的設備虛擬化，達到了同一份硬件設備在多個虛擬機之間的共享。根據上述方法，在Xen-ARM嵌入式虛擬化系統(tǒng)的基礎上設計實現了一個新的嵌入式虛擬化系統(tǒng)VNeo。 經實驗驗證，在單個安卓（Android）虛擬機運行時，VNeo虛擬化平臺虛擬機SD卡讀寫性能總評分相比于原生的安卓系統(tǒng)降低了6.2%，幀緩存設備繪圖性能總評分與原生的安卓系統(tǒng)相當；在兩個安卓虛擬機運行的情況下，，VNeo虛擬化平臺虛擬機的SD卡讀寫性能總評分相比于原生的安卓系統(tǒng)降低了61.14%，相當于單虛擬機情況下的一半，幀緩存設備繪圖性能總評分相比于原生的安卓系統(tǒng)降低了40.56%，大體上也是單虛擬機情況下的一半。
[Abstract]:The application of virtualization technology on x86 platform has matured gradually, and the application on embedded platform has just begun. The biggest challenge is device virtualization. Most of the traditional virtualization methods focus on the stability and security of the system, but the performance of the system is not considered enough. According to the characteristics of embedded platform, referring to the method of device virtualization of x86 platform, referring to the existing methods of device virtualization of embedded platform, this paper studies the problem of device virtualization of embedded platform. This paper presents a virtual device virtualization method based on virtual machine manager in embedded platform. The method integrates drivers of all devices into the virtual machine manager and runs with the virtual machine manager at the highest privilege level. Based on this, the device I / O interface is provided by super call. Under the guarantee of shared memory, virtual machine manager and virtual machine memory copy, the device virtualization of embedded system is realized. The sharing of the same hardware device between multiple virtual machines is achieved. According to the above methods, a new embedded virtualization system, VNeo., is designed and implemented on the basis of Xen-ARM embedded virtualization system. Experimental results show that when a single Android (Android) virtual machine is running, the total score of read and write performance of the SD card on the VNeo virtualization platform is 6.2 lower than that of the native Android system. The overall performance score of the frame cache device is comparable to that of the native Android system; With two Android virtual machines running, the SD card read and write performance of the VNeo virtualization platform is 61.14 less than that of the native Android, half as much as in the case of a single virtual machine. The overall performance score of frame caching devices is 40.56 lower than that of native Android devices and roughly half that of a single virtual machine.
【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;TP302

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