面向嵌入式系统的虚拟化技术研究

虚拟化技术在大型机和桌面计算机领域得到了广泛的应用，但是针对嵌入式系统的虚拟化技术研究还亟待深入，随着嵌入式系统硬件性能提升和应用环境复杂化，同样需要借助虚拟化技术来提高系统性能和可靠性。本项目将虚拟化技术结合嵌入式实时超微内核（Nanokernel）和微内核（Microkernel），对适用与嵌入式领域的Hypervisor开展研究，将结合Belady's和LRU算法降低Cache Missing，优化裁剪内核以实现Hypervisor的微型化；实现高速IPC机制，构建高效安全的底层任务间通信模型，提高嵌入式系统性能；利用虚拟化技术的资源隔离特性，开展嵌入式系统中多操作系统共存研究，以及为非可信软件构建安全运行环境，开展针对嵌入式系统软件复用技术的研究。本课题的研究成果将直接推动虚拟化技术在嵌入式领域的应用，为进一步构建发展基于嵌入式系统的Hypervisor提供理论依据和技术指导。

虚拟化技术在大型机和桌面计算机领域得到了广泛的应用，但是针对嵌入式系统的虚拟化技术研究还亟待深入，随着嵌入式系统硬件性能提升和应用环境复杂化，同样需要借助虚拟化技术来提高系统性能和可靠性。本项目的研究要点包括：构建微型化Hypervisor模型；改进Hypervisor底层通信机制；软件安全移植；多操作系统共存。本项目通过采用虚拟化技术结合嵌入式实时超微内核（Nanokernel）和微内核（Microkernel），对适用与嵌入式领域的Hypervisor开展研究，通过优化裁剪内核以实现Hypervisor的微型化，并对Hypervisor模型进行验证和测试；通过共享内存的方式实现高速IPC机制，并进行测试和优化，从而构建高效安全的底层任务间通信模型，提高嵌入式系统性能；利用虚拟化技术的资源隔离特性，基于Linux实现Hypervisor，开展嵌入式系统中多操作系统共存研究；为非可信软件构建安全运行环境，提出在嵌入式实时系统中进行软件复用的意义和方法，开展针对嵌入式系统软件复用技术的研究。