虚拟机平台的设计与关键模块的实现

发布时间：2020-06-14 06:57

【摘要】：计算机系统可以分为软件子系统和硬件子系统两种,两个相互依存又相互独立的子系统。虚拟机是指通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统。它是相对我们平常所用的实际的计算机而言的一个概念,是一个假想的模拟实际计算机进行工作的软件系统。虚拟机是一种软件和硬件结合,利用操作系统或专用硬件提供的功能创建了供操作系统或其他软件运行的平台,使得其他软件或操作系统能够在现有的操作系统或软件平台下直接运行。虚拟机实现了程序与操作系统和硬件的分离,从而实现了应用程序与平台的无关性。虚拟机在任何平台上都提供给编译程序一个共同的接口,编译程序只要面向虚拟机,生成虚拟机能够识别的代码,然后就可以由虚拟机解释执行。随着科学技术的进步,需要一些强大功能而且价格较低的硬件,软件开发变得更加繁重,软件系统也变得越加复杂。虚拟机技术的诞生,为我们更好的解决了这个问题,因为它可以为我们提供了更多的选择,为开发商提供了扩展性良好、程序可以实现跨平台的强大平台,所以未来虚拟机技术会成为大中型软件开发者主要使用的技术之一。 本文以虚拟机技术为主要研究对象,比较深入地分析和研究了其中的一些关键模块,如内存管理机制、字节码、指令集等,并用C/C++设计和实现一个基于Windows平台的小型虚拟机软件系统XVM,主要做了以下工作: 首先介绍了虚拟机的概念及其相关背景,论述了本文的组织结构,接着详细分析了虚拟机的内存管理机制,包括应用级上的内存管理和动态内存管理以及XVM虚拟机的内存管理方式,然后重点讲述了XVM虚拟机的几个关键模块如指令集、装载器和字节码文件结构等,最终通过实例来实现XVM虚拟机的设计。 【学位授予单位】：沈阳理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TP302

【图文】：

2.3 应用程序级上的内存管理机制计算机对内存的管理分为三个级别：第一个是机器级上的内操作系统级上的内存管理；第三个则是应用程序级上的内存管理本文 XVM 虚拟机是一款应用级别的软件系统，故本文仅讨论应机制。在计算机中，操作系统要为应用程序分配相应的内存，然的内存划分为若干个内存段，这些内存段供应用程序来使用。我型分为如下几种：第一种是数据堆（Heap）；第二种是堆栈段（S第三种是正文段（Text Segment），也叫代码段；第二种是数据段

我们把字节码可执行文件规定为降序格式。XVM 运行时系统在启动时会向宿主操作系统申请一片内存区域，然后用分配到的内存构造出一个人工地址空间来供单个 XVM 应用程序使用。这个地址空间又分为三个内存段：一个正文段(代码段)、一个数据堆段和一个堆栈段。如图 2.2XVM地址空间示意图。

【参考文献】

相关期刊论文 前2条

1 祝义,朱晖;基于虚拟机的虚拟实验网络[J];计算机与现代化;2004年04期

2 刘辉;陈家骏;;嵌入式JAVA虚拟机的加速改造[J];微计算机信息;2006年17期

相关博士学位论文 前1条

1 唐遇星;面向动态二进制翻译的动态优化和微处理器体系结构支撑技术研究[D];国防科学技术大学;2005年

相关硕士学位论文 前9条

1 李巍;虚拟机机制研究[D];电子科技大学;2004年

2 高攀;C语言安全编译器研究[D];电子科技大学;2005年

3 廖华峗;X86可视虚拟机的研究与实现[D];广东工业大学;2005年

4 陈亚亚;基于Linux的数控虚拟机的研究与开发[D];华中科技大学;2005年

5 王云柱;基于SDP2005软件开发平台的虚拟机的研究[D];天津大学;2005年

6 夏冰;缓冲区溢出防御虚拟机的研究与实现[D];广西师范大学;2006年

7 包云程;构建基于动态二进制翻译技术的进程虚拟机[D];上海交通大学;2007年

8 朱成光;基于栈式虚拟机的开发运行平台的设计与实现[D];西北工业大学;2007年

9 林巧民;虚拟机相关技术研究及实践[D];河海大学;2004年

，

本文编号：2712429