嵌入式虚拟化系统中域间快速切换技术的研究
随着移动操作系统的快速发展,移动智能设备在人们的日常生活中发挥着越来越重要的作用。为了占领市场,各大公司纷纷推出自己的操作系统,引起了严重的相互兼容问题。为了解决这个问题,必须使用虚拟化技术。但是在嵌入式设备中使用传统虚拟化技术会导致严重的性能损耗,用户体验下降,在域间切换的时候尤为明显。 结合嵌入式设备的特点,提出域间快速切换技术,用于嵌入式虚拟化系统,旨在减少域间切换的时间消耗,提高虚拟化后的客户操作系统的性能。该技术主要提出了新的模式虚拟化和显卡虚拟化方案,并创造了一个客户操作系统调度算法,同时,该技术还优化了虚拟化系统的启动过程和内存分配方案。新的模式虚拟化方案减少了大量不必要的超级调用,保证了系统运行的流畅性;新的显卡虚拟化方案针对显卡的固有特性,专门进行了优化,让客户操作系统能够直接对显卡的内存映射区域进行操作,显著地减少了显卡在虚拟化之后的性能损耗;对启动过程和内存分配方案的优化提高了整个嵌入式虚拟化系统的启动速度和内存访问速度。为了证明这个新方案的有效性,域间快速切换技术被应用到VNeo之中,并且使VNeo运行在QEMU模拟的硬件之上。 实验结果表明,应用了域间快速切换技术之后,VNeo的域间切换能够在400毫秒内完成,仅为没有应用该技术时的50％,而且,域间快速切换技术优化了客户操作系统的系统调用和超级调用流程,使I/O性能的损耗下降到没有应用该技术时的50%,从而改善客户操作系统的用户体验。
嵌入式虚拟化系统;域间快速切换;时间消耗;I/O性能
华中科技大学
硕士
计算机系统结构
蒋文斌
2013
中文
TP368.1;TP314
57
2014-03-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）