發(fā)布時(shí)間：2020-10-13 13:00

　　 目前,嵌入式電子設(shè)備已經(jīng)廣泛應(yīng)用于人們生活的各個(gè)領(lǐng)域,除了要求實(shí)現(xiàn)必須的功能外,某些特殊的領(lǐng)域還對(duì)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(shí)時(shí)性、可靠性和安全性,而且嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用軟件還具有了通用化的趨勢(shì),這也對(duì)嵌入式的實(shí)現(xiàn)提出了新的要求。以一體化內(nèi)核為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)很難滿足嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展需求。 本文研究的L4微內(nèi)核由于從根本上解決了IPC的通訊問題,使得整個(gè)微內(nèi)核性能有了質(zhì)的提高,達(dá)到了實(shí)時(shí)要求,而且其本身的架構(gòu)特點(diǎn)很好的保證了系統(tǒng)的可靠性。德累斯頓大學(xué)的DROPS項(xiàng)目是典型的實(shí)時(shí)系統(tǒng)和虛擬化技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物,它以具有實(shí)時(shí)特性的L4/Fiasco微內(nèi)核為核心子項(xiàng)目,使用L4Env提供的服務(wù)來實(shí)現(xiàn)微內(nèi)核之上的實(shí)例運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)了操作系統(tǒng)的虛擬化,同時(shí)它還允許實(shí)時(shí)進(jìn)程實(shí)例和非實(shí)時(shí)進(jìn)程實(shí)例同時(shí)運(yùn)行,典型的非實(shí)時(shí)實(shí)例是L4Linux,它是由標(biāo)準(zhǔn)Linux內(nèi)核經(jīng)過簡(jiǎn)單修改而運(yùn)行在L4/Fiasco之上的虛擬機(jī)。這樣只要操作系統(tǒng)可以運(yùn)行到微內(nèi)核上,應(yīng)用就不必因硬件平臺(tái)改變而做出修改,這種虛擬化實(shí)現(xiàn)很好的滿足了嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用通用化的趨勢(shì)。因此研究DROPS項(xiàng)目中實(shí)例的通信能使該系統(tǒng)本身功能得到進(jìn)一步完善,以更好的應(yīng)用到嵌入式領(lǐng)域,同時(shí)也能使我們更好了解實(shí)時(shí)系統(tǒng)和虛擬化技術(shù)在在嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用。 目前,DROPS還沒有可行的接口調(diào)用以實(shí)現(xiàn)實(shí)例之間的通信。為了實(shí)現(xiàn)DROPS中實(shí)例之間的通信,作者給出了一個(gè)基于FIFO的DROPS通信模型,模型中實(shí)例之間通過FIFO傳遞數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)實(shí)例之間的通訊。作者說明了幾種可以實(shí)現(xiàn)FIFO的常見機(jī)制,并在實(shí)驗(yàn)中采用鎖無關(guān)機(jī)制對(duì)模型中的FIFO做了簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn),并用實(shí)例對(duì)實(shí)現(xiàn)的FIFO作了測(cè)試,測(cè)試證明：FIFO服務(wù)可以實(shí)現(xiàn)DROPS中實(shí)例之間的數(shù)據(jù)交換,達(dá)到了通信的目的。鎖無關(guān)機(jī)制很好的解決了死鎖和優(yōu)先級(jí)倒置的問題。
【學(xué)位單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)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?jī)?nèi)容
    1.4 文章結(jié)構(gòu)
第2章 實(shí)時(shí)系統(tǒng)和虛擬化技術(shù)
    2.1 實(shí)時(shí)系統(tǒng)
        2.1.1 實(shí)時(shí)系統(tǒng)架構(gòu)
        2.1.2 實(shí)時(shí)系統(tǒng)調(diào)度
        2.1.3 實(shí)時(shí)系統(tǒng)特點(diǎn)
    2.2 虛擬化技術(shù)
        2.2.1 虛擬機(jī)監(jiān)控器架構(gòu)
        2.2.2 虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)
        2.2.3 虛擬化技術(shù)特點(diǎn)
    2.3 虛擬化技術(shù)在嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)用
    2.4 本章小結(jié)
第3章 L4微內(nèi)核和DROPS
    3.1 微內(nèi)核
        3.1.1 微內(nèi)核架構(gòu)
        3.1.2 微內(nèi)核特點(diǎn)
        3.1.3 IPC
        3.1.4 L4
        3.1.5 L4/Fiasco
    3.2 DROPS
    3.3 本章小結(jié)
第4章 L4FIFO的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)
    4.1 L4FIFO通信模型
    4.2 L4FIFO策略
    4.3 代碼實(shí)現(xiàn)
    4.4 調(diào)用過程
    4.5 本章小結(jié)
第5章 性能測(cè)試
    5.1 測(cè)試方案
    5.2 測(cè)試代碼
    5.3 測(cè)試過程
    5.4 測(cè)試結(jié)果
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)和展望
參考文獻(xiàn)
作者研究生期間科研成果
致謝

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