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文檔簡介
1、嵌入式智能終端軟硬件的發(fā)展為虛擬化技術(shù)提供了新的發(fā)展平臺----嵌入式終端虛擬化(Mobile Virtualization)。嵌入式終端虛擬化技術(shù)不僅可以節(jié)省軟硬件成本,縮短軟件開發(fā)周期,還可以增強嵌入式智能終端安全性和可靠性。然而,虛擬化環(huán)境中多個虛擬機共享資源,為實時調(diào)度等問題帶來挑戰(zhàn),并且為嵌入式設(shè)備內(nèi)存等硬件資源等提出更高要求。非易失性存儲器(NVRAM)不僅可以擴展系統(tǒng)內(nèi)存,增強系統(tǒng)非易失性,還可以解決傳統(tǒng)動態(tài)隨機存儲(DR
2、AM)技術(shù)存在的擴展性和能耗等缺陷。然而,非易失性存儲器也存在讀寫性能不對稱、寫延遲長、壽命有限和寫能耗高等缺陷,進一步提升了嵌入式虛擬系統(tǒng)實時調(diào)度的難度。本文在基于KVM虛擬化技術(shù)的嵌入式系統(tǒng)中,針對資源受限問題,采用NVRAM/DRAM混合存儲器作為嵌入式設(shè)備內(nèi)存,提出混合存儲下的虛擬機任務內(nèi)存分配算法;根據(jù)嵌入式終端用戶使用特點,提出非公平的嵌入式系統(tǒng)虛擬機調(diào)度優(yōu)化算法;并通過實驗證明以上兩個算法的有效性。
本研究主要內(nèi)
3、容包括:⑴虛擬化環(huán)境中多個虛擬機的存在增加了對內(nèi)存的讀寫與更新次數(shù)。非易失性存儲器過多的寫操作,不僅對存儲器本身造成磨損,同時也為系統(tǒng)性能帶來一定負面影響。為此,根據(jù)非易失性存儲器與DRAM存儲器優(yōu)缺點以及虛擬機任務的讀寫性能,本文提出混合存儲下的虛擬機任務內(nèi)存分配算法,通過合理分配任務到不同內(nèi)存上運行,從而達到降低系統(tǒng)能耗,延長非易失性存儲器壽命,并增加硬件利用率等目的。⑵虛擬化環(huán)境中虛擬機個數(shù)增加和非易失性存儲器寫延遲為虛擬機實時調(diào)
4、度問題帶來挑戰(zhàn)。為此,根據(jù)嵌入式設(shè)備用戶使用習慣,本文提出非公平的嵌入式系統(tǒng)虛擬機調(diào)度算法,通過提升前臺虛擬機優(yōu)先級以及改善虛擬機CPU映射方法,達到有效分配處理器時間,保證實時任務調(diào)度,提升用戶體驗等目的。⑶在Linux系統(tǒng)中搭建KVM嵌入式系統(tǒng)仿真實驗平臺,驗證本文提出算法的有效性。實驗結(jié)果表明,本文提出的算法可以將虛擬機內(nèi)的任務合理分配到不同內(nèi)存中執(zhí)行,有效利用兩種存儲器優(yōu)缺點。在系統(tǒng)性能方面,相比傳統(tǒng)虛擬化技術(shù),本文算法實現(xiàn)虛擬
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