嵌入式虚拟化中实时响应性能的研究与分析
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 1 绪论 | 第11-18页 |
| 1.1 研究背景 | 第12-14页 |
| 1.1.1 系统级虚拟化 | 第12-14页 |
| 1.2 研究内容与目标 | 第14页 |
| 1.3 研究方案 | 第14-16页 |
| 1.3.1 研究平台与架构 | 第14-15页 |
| 1.3.2 实时性能指标 | 第15-16页 |
| 1.4 全文结构 | 第16-18页 |
| 2 系统级虚拟化技术 | 第18-31页 |
| 2.1 虚拟器与模拟器比较 | 第19-20页 |
| 2.2 虚拟机监控器的分类 | 第20-27页 |
| 2.2.1 类虚拟化和完全虚拟化 | 第20-24页 |
| 2.2.2 裸金属型和宿主型 | 第24-27页 |
| 2.3 系统级虚拟化的应用 | 第27-29页 |
| 2.3.1 遗留软件的兼容 | 第27-28页 |
| 2.3.2 系统整合 | 第28页 |
| 2.3.3 安全隔离 | 第28-29页 |
| 2.4 典型的虚拟机监控器 | 第29-30页 |
| 2.4.1 VMware | 第29页 |
| 2.4.2 Xen | 第29-30页 |
| 2.4.3 KVM | 第30页 |
| 2.5 本章小结 | 第30-31页 |
| 3 KVM 虚拟化平台上实时响应性能的分析 | 第31-51页 |
| 3.1 Intel VT-x 技术 | 第31-34页 |
| 3.1.1 VMX 操作模式 | 第32-33页 |
| 3.1.2 VMCS | 第33页 |
| 3.1.3 虚拟化扩展指令 | 第33-34页 |
| 3.2 KVM 基本原理 | 第34-38页 |
| 3.2.1 内核模块 | 第35页 |
| 3.2.2 用户态模拟器 | 第35-36页 |
| 3.2.3 工作机制 | 第36-38页 |
| 3.3 KVM 中断虚拟化机制 | 第38-43页 |
| 3.3.1 虚拟PIC | 第39-41页 |
| 3.3.2 虚拟中断采集 | 第41-42页 |
| 3.3.3 虚拟中断注入 | 第42-43页 |
| 3.4 KVM 时钟虚拟化机制 | 第43-46页 |
| 3.4.1 虚拟PIT | 第43-44页 |
| 3.4.2 计时模拟 | 第44-45页 |
| 3.4.3 时钟中断模拟 | 第45-46页 |
| 3.5 KVM 上时钟中断响应性能的分析 | 第46-50页 |
| 3.6 本章小结 | 第50-51页 |
| 4 KVM 虚拟化平台上实时调度策略与性能调优 | 第51-59页 |
| 4.1 相关研究 | 第51-53页 |
| 4.2 系统负载 | 第53-54页 |
| 4.2.1 计算负载 | 第53-54页 |
| 4.2.2 中断负载 | 第54页 |
| 4.3 性能调优 | 第54-58页 |
| 4.3.1 实时补丁 | 第54-55页 |
| 4.3.2 调度策略 | 第55-57页 |
| 4.3.3 多核应用 | 第57-58页 |
| 4.4 本章小结 | 第58-59页 |
| 5 实验评测与分析 | 第59-68页 |
| 5.1 实验环境与配置 | 第59-60页 |
| 5.1.1 硬件环境 | 第59页 |
| 5.1.2 软件环境 | 第59-60页 |
| 5.2 实验基准测试程序 | 第60-62页 |
| 5.2.1 VxWorks 基准测试程序 | 第60-62页 |
| 5.2.2 Linux 基准测试程序 | 第62页 |
| 5.3 客户时钟中断响应的实验评测 | 第62-64页 |
| 5.3.1 VxWorks IRT | 第62-63页 |
| 5.3.2 Linux PDLT | 第63-64页 |
| 5.4 性能调优实验评测 | 第64-67页 |
| 5.4.1 提升优先级 | 第65-66页 |
| 5.4.2 专有核 | 第66-67页 |
| 5.5 本章小结 | 第67-68页 |
| 6 结论 | 第68-70页 |
| 6.1 全文总结 | 第68页 |
| 6.2 未来工作 | 第68-70页 |
| 参考文献 | 第70-73页 |
| 致谢 | 第73-74页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 | 第74页 |
