嵌入式Hypervisor：架構(gòu)、原理與應(yīng)用

目　　錄
前言
第1章　Hypervisor概述　/ 1
1.1　虛擬化技術(shù)與實(shí)現(xiàn)　/ 1
1.1.1　CPU虛擬化　/ 2
1.1.2　I/O虛擬化　/ 5
1.1.3　為什么需要虛擬化技術(shù)　/ 6
1.1.4　虛擬化的實(shí)現(xiàn)　/ 8
1.2　面向桌面和企業(yè)云的Hypervisor
　　 類(lèi)型和產(chǎn)品　/ 13
1.3　嵌入式Hypervisor　/ 14
1.3.1　嵌入式Hypervisor概述　/ 14
1.3.2　嵌入式Hypervisor的
　　　　　　設(shè)計(jì)理念　/ 16
1.4　主流的嵌入式Hypervisor
　　 產(chǎn)品　/ 19
1.4.1　國(guó)外RTOS廠(chǎng)商的Hypervisor
　　 產(chǎn)品　/ 19
1.4.2　開(kāi)源嵌入式Hypervisor產(chǎn)品　/ 22
1.4.3　國(guó)內(nèi)RTOS 廠(chǎng)商的Hypervisor
　　　　　 產(chǎn)品　/ 24
1.5　本章小結(jié)　/ 24
第2章　基于分離內(nèi)核的嵌入式
　　　　　　　Hypervisor　/ 25
2.1　分區(qū)和分離內(nèi)核　/ 25
2.2　嵌入式Hypervisor的實(shí)現(xiàn)方式　/ 28
2.2.1　基于分離內(nèi)核的Hypervisor
　　　　　　實(shí)現(xiàn)　/ 29
2.2.2　基于RTOS擴(kuò)展的Hypervisor
　　　　　　實(shí)現(xiàn)　/ 29
2.2.3　模塊化開(kāi)放軟件解決方案　/ 30
2.3　PRTOS Hypervisor　/ 31
2.3.1　PRTOS Hypervisor的架構(gòu)　/ 31
2.3.2　PRTOS對(duì)處理器的功能需求　/ 34
2.3.3　PRTOS Hypervisor的多核支持　/ 34
2.3.4　PRTOS的安全性和可預(yù)測(cè)性　/ 35
2.3.5　PRTOS系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換流程　/ 36
2.4　本章小結(jié)　/ 40
第3章　嵌入式Hypervisor組件設(shè)計(jì)　/ 41
3.1　硬件依賴(lài)層　/ 41
3.1.1　硬件資源虛擬化　/ 41
3.1.2　處理器驅(qū)動(dòng)　/ 43
3.1.3　時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)　/ 46
3.1.4　定時(shí)器驅(qū)動(dòng)　/ 48
3.1.5　中斷控制器驅(qū)動(dòng)　/ 50
3.1.6　頁(yè)式內(nèi)存管理驅(qū)動(dòng)　/ 54
3.1.7　控制臺(tái)驅(qū)動(dòng)　/ 57
3.1.8　分區(qū)上下文切換　/ 58
3.2　虛擬化服務(wù)層　/ 59
3.2.1　虛擬中斷服務(wù)　/ 59
3.2.2　虛擬時(shí)鐘和虛擬定時(shí)器服務(wù)　/ 59
3.2.3　虛擬內(nèi)存管理服務(wù)　/ 60
3.2.4　虛擬設(shè)備管理服務(wù)　/ 61
3.2.5　健康監(jiān)控管理服務(wù)　/ 61
3.2.6　虛擬處理器調(diào)度服務(wù)　/ 62
3.2.7　分區(qū)管理服務(wù)　/ 63
3.2.8　分區(qū)間通信服務(wù)　/ 64
3.2.9　超級(jí)調(diào)用派發(fā)服務(wù)　/ 65
3.2.10　跟蹤管理服務(wù)　/ 66
3.3　內(nèi)部服務(wù)層　/ 66
3.3.1　KLIBC　/ 66
3.3.2　分區(qū)引導(dǎo)程序　/ 67
3.3.3　隊(duì)列操作數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　/ 67
3.4　超級(jí)調(diào)用接口函數(shù)庫(kù)　/ 69
3.5　本章小結(jié)　/ 69
第4章　中斷隔離技術(shù)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)　/ 70
4.1　中斷模型　/ 70
4.2　內(nèi)核中斷設(shè)計(jì)　/ 72
4.3　分區(qū)中斷設(shè)計(jì)　/ 74
4.3.1　分區(qū)中斷處理流程　/ 75
4.3.2　分區(qū)陷阱表的初始化　/ 76
4.3.3　分區(qū)中斷描述符表的初始化　/ 77
4.4　虛擬時(shí)鐘和虛擬定時(shí)器　/ 78
4.4.1　虛擬時(shí)鐘　/ 78
4.4.2　虛擬定時(shí)器　/ 81
4.5　BAIL　/ 84
4.5.1　BAIL概述　/ 84
4.5.2　裸機(jī)應(yīng)用示例　/ 85
4.6　實(shí)驗(yàn)：虛擬時(shí)鐘和虛擬
　　 定時(shí)器示例　/ 87
4.6.1　分區(qū)0的裸機(jī)應(yīng)用　/ 88
4.6.2　分區(qū)1的裸機(jī)應(yīng)用　/ 89
4.7　本章小結(jié)　/ 91
第5章　內(nèi)存隔離技術(shù)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)　/ 92
5.1　PRTOS內(nèi)核的工作模式　/ 92
5.1.1　X86處理器的特權(quán)模式　/ 93
5.1.2　PRTOS內(nèi)核和分區(qū)的實(shí)現(xiàn)方式　/ 93
5.1.3　PRTOS內(nèi)核空間的初始化　/ 93
5.2　處理器的內(nèi)存管理模型　/ 96
5.2.1　PRTOS的虛擬地址空間分配　/ 97
5.2.2　PRTOS分區(qū)內(nèi)存的虛擬化　/ 98
5.2.3　PRTOS分區(qū)內(nèi)存的虛擬化實(shí)現(xiàn)　/ 99
5.3　PRTOS內(nèi)存管理的虛擬化　/ 102
5.4　實(shí)驗(yàn)：分區(qū)內(nèi)存隔離示例　/ 104
5.4.1　分區(qū)0的裸機(jī)應(yīng)用　/ 106
5.4.2　分區(qū)1的裸機(jī)應(yīng)用　/ 106
5.4.3　分區(qū)2的裸機(jī)應(yīng)用　/ 107
5.5　本章小結(jié)　/ 109
第6章　循環(huán)表調(diào)度器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)　/ 110
6.1　PRTOS調(diào)度器概述　/ 110
6.1.1　單處理器調(diào)度策略　/ 110
6.1.2　多處理器調(diào)度策略　/ 113
6.2　循環(huán)表調(diào)度器的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
　　 與實(shí)現(xiàn)　/ 115
6.2.1　內(nèi)核線(xiàn)程數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　/ 115
6.2.2　Per-CPU數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　/ 120
6.2.3　調(diào)度器框架　/ 121
6.2.4　循環(huán)表調(diào)度器的實(shí)現(xiàn)　/ 123
6.2.5　內(nèi)核線(xiàn)程上下文的切換　/ 126
6.3　分區(qū)和虛擬處理器管理　/ 128
6.4　實(shí)驗(yàn)：分區(qū)調(diào)度示例　/ 129
6.4.1　單核多分區(qū)調(diào)度策略示例　/ 130
6.4.2　多核多分區(qū)調(diào)度策略示例　/ 133
6.5　本章小結(jié)　/ 135
第7章　健康監(jiān)控的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)　/ 136
7.1　健康監(jiān)控的目的　/ 136
7.2　健康監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)　/ 137
7.2.1　健康監(jiān)控事件　/ 138
7.2.2　健康監(jiān)控行為　/ 139
7.2.3　健康監(jiān)控配置　/ 140
7.2.4　健康監(jiān)控日志　/ 143
7.3　分層健康監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)　/ 144
7.3.1　Hy