基于微內(nèi)核系統(tǒng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)虛擬化技術(shù)研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的發(fā)展，其架構(gòu)逐漸呈現(xiàn)出多樣化。一體化內(nèi)核由于其在性能等方面的優(yōu)勢(shì)，一直是操作系統(tǒng)的主要架構(gòu)。但隨著人們對(duì)系統(tǒng)安全性和靈活性的日益關(guān)注，其它架構(gòu)的操作系統(tǒng)也逐漸發(fā)展起來。微內(nèi)核系統(tǒng)以追求更高的安全性和更好的模塊化設(shè)計(jì)為目標(biāo)，形成了不同于傳統(tǒng)一體化內(nèi)核的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。但由于第一代微內(nèi)核對(duì)系統(tǒng)通信機(jī)制IPC的實(shí)現(xiàn)不成功，導(dǎo)致微內(nèi)核系統(tǒng)的性能較差，沒有引起研究人員的廣泛關(guān)注。以L4為代表的第二代微內(nèi)核系統(tǒng)的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了同步IPC

2、的通信機(jī)制，大大改善了微內(nèi)核系統(tǒng)的性能問題，使其重新回到人們的視野中。
　　 微內(nèi)核只提供策略，并不實(shí)現(xiàn)機(jī)制。因此，幾乎所有位于一體化內(nèi)核的功能被移到了微內(nèi)核以外，如設(shè)備驅(qū)動(dòng)。目前，為微內(nèi)核系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)設(shè)備驅(qū)動(dòng)還處于研究階段，沒有統(tǒng)一的方式。
　　 本文介紹了第二代微內(nèi)核標(biāo)準(zhǔn)L4的特點(diǎn)，并以它的一個(gè)API實(shí)現(xiàn)一L4/Fiasco為例，說明微內(nèi)核的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和核心機(jī)制。文章通過對(duì)現(xiàn)有微內(nèi)核系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)設(shè)備驅(qū)動(dòng)方式的研究，著重討論了使

3、用DROPS項(xiàng)目提供的設(shè)備驅(qū)動(dòng)環(huán)境DDE，為L4/Fiasco系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)設(shè)備驅(qū)動(dòng)的過程。文章首先為Linux系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了并口馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，以此為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)L4/Fiasco上并口驅(qū)動(dòng)實(shí)例，完成微內(nèi)核系統(tǒng)下的并口驅(qū)動(dòng)服務(wù)器。L4/Fiasco的系統(tǒng)功能都被設(shè)計(jì)成服務(wù)器的模式，此并口驅(qū)動(dòng)也實(shí)現(xiàn)了服務(wù)器接口，故其可對(duì)位于微內(nèi)核之上的不同應(yīng)用程序同時(shí)提供服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備驅(qū)動(dòng)虛擬化的功能。文章最后對(duì)并口驅(qū)動(dòng)服務(wù)器的性能進(jìn)行測試，對(duì)使用DDE為微內(nèi)核實(shí)現(xiàn)設(shè)