基于ARM体系的虚拟机的构架实现整体构架与实现-毕业论文.doc

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1、厦门大学本科毕业论文本科毕业论文(科研训练、毕业设计)题目：基于ARM体系的虚拟机的构架实现整体构架与实现姓名：学院：软件学院系：专业：软件工程年级：学号：指导教师（校内）：职称：年月45厦门大学本科毕业论文摘要虚拟机是一种在一种硬件平台上模拟另一种硬件平台的软件。它能够提供与真实硬件相似的行为。虚拟机的用途十分广泛，在硬件开发、操作系统开发、嵌入式开发、防病毒、娱乐等许多领域都发挥了重要的作用。由于目前的硬件平台种类繁多，虚拟机的开发需求变得十分巨大。本文旨在通过基于目前应用十分广泛的ARMCPU的虚拟机阐述如何实现一个基本的虚拟机。本文通过阐述虚拟机的基本原理和基本构架，和详细讨论每一

2、个部件的具体实现来说明如何实现一个基于ARMCPU的虚拟机。虚拟机的实现是硬件模拟的软件实现。本文讨论的ARM虚拟机软件核心在于CPU模块、MMU模块、及IO接口。通过阐明这些模块的模拟方法，包括硬件的寄存器结构与软件模块数据结构、硬件的行为与软件模块的流程。另外，由于虚拟机不同于真实硬件，本文还讨论了虚拟机是如何被驱动工作的。力图凸现出虚拟机实现中的要点。关键词：虚拟机ARMCPUMMUIO45厦门大学本科毕业论文AbstractVirtualMachine(VM)isthesoftwarethatemulatesanotherhardwareplatformdifferentfromc

3、urrentplatform.Itcanperformthesameactivityasthetruehardware.VMsarewidelyusedinhardwaredevelopment,operatingsystemdevelopmentandembeddedsystemdevelopment,securitysystem,recreationandsoon.Becausethereexistsvariouskindsofhardwareplatformstoday,thedevelopmentofVMbecomesmoreandmoreimportant.Thedestinat

4、ionofthisarticleistodescribehowtorealizeasimpleVMbasedonARMCPU,whichispreventnowadays.TherealizationofVMistoemulateakindofhardwareusingsoftware.ThearticlediscussesthemainpointofARMVMsincludingCPUmodule,MMUmoduleandI/Oports,describingtheemulationofthesemodules,thestructureofregistersandsoftwaremodu

5、les,datestructures,hardwareactivityandtheprocessofsoftware.Besides,becauseVMsaredifferentfromrealhardware,thearticledescribeshowtodrivetheVMstoworkaswell,inordertoshowthemainpointsofVMs.Keywords:Virtualmachine,ARMCPUMMUIO45厦门大学本科毕业论文目　录1.引言62.总体设计73.详细设计83.1.ARMCPU的模拟83.1.1.CPU的工作方式83.1.2.寄存器103.1

6、.3.指令113.1.4.中断与异常163.1.5.驱动CPU183.1.6.CPU软件模块的结构183.2.内存与IO映射203.2.1.MMU的工作方式203.2.2.MMU模拟细节203.2.3.IO映射的模拟383.2.4.MMU的软件模块实现393.3.其他外设393.3.1.外设接口的软件实现394.实现结果415.致谢语426.参考文献4345厦门大学本科毕业论文Directory1.Introduction62.Overalldesign73.Detaileddesign83.1.TheemulationofARMCPU83.1.1.CPUworkingmode83.1.2

7、.Registers93.1.3.Instructionset103.1.4.Exceptions153.1.5.DriveCPU163.1.6.CPUmoduleimplementation173.2.MemoryandIOmapping183.2.1.MMUworkingmode183.2.2.DetailedMMUemulation183.2.3.IOmappingemulation363.2.4.MMUmodul