『和欣』操作系統中的面向服務的分段機制研究與實現

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1、保密★2年申请同济大学工学硕士学位论文“和欣”操作系统跨平台虚拟机研究与实现（国家863计划资助项目编号：2001AA113400）培养单位：电子信息与工程学院一级学科：计算机科学与技术二级学科：计算机软件与理论研究生：郑锟指导教师：陈榕教授副指导教师：顾伟楠教授二○○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”操作系统跨平台虚拟机研究与实现学位论文版权使用授权书本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同

3、意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。学位论文作者签名：年月日同济大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作

4、品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：年月日摘要1摘要摘要本课题基于“和欣”操作系统（Elastos），目的是在Windows和Linux等其它操作系统上实现与“和欣”操作系统具有相同语义的跨平台虚拟机（ElaVM）。课题的主要难点有三个方面：一是如何屏蔽不同操作系统之间的差异；二是如何在其它操作系统上做到“和欣”应用程序的加载；三是如何在其它操作系统上实现“和欣”操作系统的内核对象。针对第一个问题，本文研究了两个主流操作系统Windows和Linux核心API的语义

5、，分析了它们与“和欣”操作系统API的对应关系，从而提出了平台适配层（PAL）的概念，较好地解决了跨平台的问题。针对第二个问题，本文研究了“和欣”操作系统应用程序所采用的PE文件格式的细节，研究了目标操作系统采用的进程地址空间策略和对虚拟内存的支持，在Linux上实现了一个完全功能的PE可执行程序加载器。针对第三个问题，本文研究了“和欣”内核对象的语义，随着研究的不同阶段，在Linux上，分别采用共享内存、服务进程和伪驱动三种方式，在用户态和内核态分别实现了“和欣”内核对象。本文针对这三种方式的优缺点进行了分析和讨论。本课题在进行中参考和对比了几个成熟的虚拟机实现，从而加快

6、了工作的进度。最后，本文完成了课题的既定计划，实现了“和欣”操作系统跨平台虚拟机的原型开发。目前，该项目已由上海科泰世纪有限公司进行工程化开发。关键词：和欣操作系统，虚拟机，跨平台技术，内核对象，PE文件格式IAbstractABSTRACTThisthesisistheresultoftheeffortstoimplementavirtualmachine,whichcalledElaVM,onWindows、Linuxandsomeotheroperatingsystems.Theapplications,whichrunonElastosoperatingsystem

7、,canrunonElaVMwithoutrecompiler.TodesignandimplementElaVMinvolvesmainlythreeproblems.ThefirstproblemistoimplementElaVMondifferentoperatingsystemswithdifferentapplicationprogramminginterface.ThesecondproblemistoimplementaPEfileformatloaderonthoseoperatingsystem