基于嵌入式虚拟化平台的域间数据共享系统

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随着嵌入式设备的迅猛发展,嵌入式虚拟化技术也成为工业界和学术界关注的热点。虚拟化技术在资源整合以及安全隔离等方面的优势非常突出。然而,虚拟机天然的隔离特性使得虚拟机之间的数据共享变得相对困难。目前,虚拟机之间通常利用网络实现数据共享,例如Network File System、Samba等,但是,这种方法不能保障数据传输的高可靠和低延迟,不符合嵌入式系统对可靠性、实时性和能耗的要求。嵌入式虚拟化域间数据共享系统有效的解决了上述问题。该系统的特色是:其域间数据共享技术完全不依赖网络,而是充分利用了VNeo嵌入式虚拟化系统的设备模型,将共享块设备驱动逻辑放在嵌入式虚拟机的管理器中实现,虚拟机管理器根据块设备驱动逻辑操纵硬件,完成数据读写。在客户操作系统中,用户态文件读写进程通过系统调用向内核发出读写请求。内核负责处理读写请求信息,并通过超级系统调用将文件读写请求信息发送给虚拟机管理器。虚拟机管理器根据共享设备的驱动逻辑驱动设备进行文件读写。数据读写完毕后,虚拟机管理器通过虚拟中断的方式通知客户操作系统数据读写完成。客户操作系统的虚拟中断处理程序响应虚拟中断,唤醒阻塞的读写进程。系统测试与结果分析表明:采用该数据共享系统对共享块设备的文件进行读操作的性能达到了未虚拟化时读取本地块设备上的文件性能的90%,写性能达到了未虚拟化时写本地块设备性能的70%。该系统符合嵌入式系统所要求的高可靠、低延迟和低能耗等特点。
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