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基于SPARC平台的VxWorks虚拟化技术研究
作 者: 曹晗
导 师: 傅忠传
学 校: 哈尔滨工业大学
专 业: 计算机科学与技术
关键词: VxWorks 逻辑域 hypervisor 虚拟化
分类号: TP316.2
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 52次
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内容摘要
在低辐射航天环境下,由于空间粒子辐射等因素的影响,除引发处理器发生瞬时故障外,还会引起频发的、更加致命的间歇故障。传统单核处理器无法采用纯软件的手段实现容错,而多核处理器的出现使之成为可能。国际上对于商用多核处理器应用于航天领域展开了研究,取得了重要研究成果。在航天领域选择商用多核处理器,实现基于多核的容错处理,可以提高空间系统的性能,降低功耗。SPARC T2多核处理器具有良好的开放性,多线程和虚拟化等优秀特性,在极大地简化和加速了用户运行时(run-time)软件的开发,同时也方便了系统移植,所以我们使用SUN SPARC T2处理器作为我们的硬件平台。VxWorks操作系统在航空领域应用非常广泛。它是一款优秀的实时操作系统,VxWorks的上下文切换和系统调用可以在微秒级时间内完成。航天应用大多应用VxWorks操作系统,在操作系统之上已经存在大量的航天应用,因此,保证现存各种应用软件的可移植性,也将成为商用多核处理器航天应用需考虑的重要问题之一。不过,VxWorks作为一种嵌入式操作系统,对多核SPARC T2的虚拟化环境尚未支持。我们所做的主要工作是仔细研究SPARC T2的硬件环境和VxWorks的软件机制,让VxWorks能够在SPARC T2的虚拟化平台上正常运行。因此本文先就SPARC T2体系结构及其虚拟化机制做一个详细的阐述,然后再对VxWorks操作系统的各种机制、启动流程等进行详细的分析。以此为基础,设计和实现VxWorks在SPARC T2虚拟化平台上的虚拟化。
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全文目录
摘要 3-4 Abstract 4-7 第1章 绪论 7-18 1.1 课题背景 7-8 1.2 国内外研究现状 8-16 1.2.1 容错技术 8-9 1.2.2 虚拟化技术 9-16 1.3 本文的研究内容 16-18 第2章 SPARC T2 体系结构及其虚拟化机制 18-31 2.1 虚拟化技术概述 18-19 2.2 SPARC T2 体系结构分析 19-25 2.2.1 通用寄存器窗口 19-21 2.2.2 基于硬件栈的快速中断机制 21-25 2.3 SPARC T2 的虚拟化机制 25-30 2.3.1 逻辑域结构分析 25-29 2.3.2 虚拟化机制 29-30 2.4 本章小结 30-31 第3章 VxWorks操作系统分析 31-38 3.1 VxWorks简介 31-32 3.1.1 VxWorks系统架构 31-32 3.1.2 VxWorks特点 32 3.2 VxWorks重要的机制 32-34 3.2.1 VxWorks中断处理机制 32-33 3.2.2 VxWorks任务调度机制 33-34 3.2.3 VxWorks内存管理机制 34 3.3 VxWorks BSP开发介绍 34-35 3.3.1 BSP代码结构 34-35 3.3.2 BSP开发 35 3.4 VxWorks启动流程及设备初始化过程 35-37 3.4.1 VxWorks的映像 35-36 3.4.2 VxWorks的启动过程 36-37 3.5 本章小结 37-38 第4章 VxWorks虚拟化方案设计 38-52 4.1 VxWorks 引导启动 38-40 4.1.1 实验环境分析 38-39 4.1.2 方案设计 39-40 4.2 VxWorks处理器虚拟化设计 40-49 4.2.1 SPARC T2 的中断处理机制 41-43 4.2.2 VxWorks的中断处理机制 43-48 4.2.3 VxWorks的处理器虚拟化 48-49 4.3 VxWorks的内存虚拟化设计 49-51 4.3.1 内存虚拟化概述 49 4.3.2 VxWorks内存虚拟化 49-51 4.4 本章小结 51-52 结论 52-53 参考文献 53-57 致谢 57
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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机软件 > 操作系统 > 实时操作系统
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