基于微內核系統(tǒng)的設備驅動虛擬化技術研究.pdf

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

2、的通信機制，大大改善了微內核系統(tǒng)的性能問題，使其重新回到人們的視野中。
　　 微內核只提供策略，并不實現(xiàn)機制。因此，幾乎所有位于一體化內核的功能被移到了微內核以外，如設備驅動。目前，為微內核系統(tǒng)實現(xiàn)設備驅動還處于研究階段，沒有統(tǒng)一的方式。
　　 本文介紹了第二代微內核標準L4的特點，并以它的一個API實現(xiàn)一L4/Fiasco為例，說明微內核的系統(tǒng)結構和核心機制。文章通過對現(xiàn)有微內核系統(tǒng)實現(xiàn)設備驅動方式的研究，著重討論了使

3、用DROPS項目提供的設備驅動環(huán)境DDE，為L4/Fiasco系統(tǒng)實現(xiàn)設備驅動的過程。文章首先為Linux系統(tǒng)實現(xiàn)了并口馬達驅動，以此為基礎，設計L4/Fiasco上并口驅動實例，完成微內核系統(tǒng)下的并口驅動服務器。L4/Fiasco的系統(tǒng)功能都被設計成服務器的模式，此并口驅動也實現(xiàn)了服務器接口，故其可對位于微內核之上的不同應用程序同時提供服務，實現(xiàn)了設備驅動虛擬化的功能。文章最后對并口驅動服務器的性能進行測試，對使用DDE為微內核實現(xiàn)設