『和欣』操作系統(tǒng)中的面向服務的分段機制研究與實現(xiàn)

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1、保密★2年申請同濟大學工學碩士學位論文“和欣”操作系統(tǒng)跨平臺虛擬機研究與實現(xiàn)（國家863計劃資助項目編號：2001AA113400）培養(yǎng)單位：電子信息與工程學院一級學科：計算機科學與技術二級學科：計算機軟件與理論研究生：鄭錕指導教師：陳榕教授副指導教師：顧偉楠教授二○○七年一月保密★2年AdissertationsubmittedtoTongjiUniversityinconformitywiththerequirementsforthedegreeofMasterofPhilosophyTheResearchandImplementofElastosCross-Platf

2、ormVirtualMachine(SupportedbytheNatural863Plan,GrantNo.2001AA113400)School/Department:SchoolofElectricalInformationDiscipline:ComputerScienceandEngineeringMajor:TheoryofSoftwareCandidate:KunZhengSupervisor:Prof.RongChenJanuary,2007“和欣”操作系統(tǒng)跨平臺虛擬機研究與實現(xiàn)學位論文版權使用授權書本人完全了解同濟大學關于收集、保存、使用學位論文的規(guī)定，同

3、意如下各項內容：按照學校要求提交學位論文的印刷本和電子版本；學校有權保存學位論文的印刷本和電子版，并采用影印、縮印、掃描、數(shù)字化或其它手段保存論文；學校有權提供目錄檢索以及提供本學位論文全文或者部分的閱覽服務；學校有權按有關規(guī)定向國家有關部門或者機構送交論文的復印件和電子版；在不以贏利為目的的前提下，學?？梢赃m當復制論文的部分或全部內容用于學術活動。學位論文作者簽名：年月日同濟大學學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學位論文，是本人在導師指導下，進行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內容外，本學位論文的研究成果不包含任何他人創(chuàng)作的、已公開發(fā)表或者沒有公開發(fā)表的作

4、品的內容。對本論文所涉及的研究工作做出貢獻的其他個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本學位論文原創(chuàng)性聲明的法律責任由本人承擔。學位論文作者簽名：年月日摘要1摘要摘要本課題基于“和欣”操作系統(tǒng)（Elastos），目的是在Windows和Linux等其它操作系統(tǒng)上實現(xiàn)與“和欣”操作系統(tǒng)具有相同語義的跨平臺虛擬機（ElaVM）。課題的主要難點有三個方面：一是如何屏蔽不同操作系統(tǒng)之間的差異；二是如何在其它操作系統(tǒng)上做到“和欣”應用程序的加載；三是如何在其它操作系統(tǒng)上實現(xiàn)“和欣”操作系統(tǒng)的內核對象。針對第一個問題，本文研究了兩個主流操作系統(tǒng)Windows和Linux核心API的語義

5、，分析了它們與“和欣”操作系統(tǒng)API的對應關系，從而提出了平臺適配層（PAL）的概念，較好地解決了跨平臺的問題。針對第二個問題，本文研究了“和欣”操作系統(tǒng)應用程序所采用的PE文件格式的細節(jié)，研究了目標操作系統(tǒng)采用的進程地址空間策略和對虛擬內存的支持，在Linux上實現(xiàn)了一個完全功能的PE可執(zhí)行程序加載器。針對第三個問題，本文研究了“和欣”內核對象的語義，隨著研究的不同階段，在Linux上，分別采用共享內存、服務進程和偽驅動三種方式，在用戶態(tài)和內核態(tài)分別實現(xiàn)了“和欣”內核對象。本文針對這三種方式的優(yōu)缺點進行了分析和討論。本課題在進行中參考和對比了幾個成熟的虛擬機實現(xiàn)，從而加快

6、了工作的進度。最后，本文完成了課題的既定計劃，實現(xiàn)了“和欣”操作系統(tǒng)跨平臺虛擬機的原型開發(fā)。目前，該項目已由上海科泰世紀有限公司進行工程化開發(fā)。關鍵詞：和欣操作系統(tǒng)，虛擬機，跨平臺技術，內核對象，PE文件格式IAbstractABSTRACTThisthesisistheresultoftheeffortstoimplementavirtualmachine,whichcalledElaVM,onWindows、Linuxandsomeotheroperatingsystems.Theapplications,whichrunonElastosoperatingsystem

7、,canrunonElaVMwithoutrecompiler.TodesignandimplementElaVMinvolvesmainlythreeproblems.ThefirstproblemistoimplementElaVMondifferentoperatingsystemswithdifferentapplicationprogramminginterface.ThesecondproblemistoimplementaPEfileformatloaderonthoseoperatingsystem