一种基于众核处理器的操作系统研究.pdf

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1、万方数据第28卷第5期河南理工大学学报(自然科学版)V01．28No．52009年lO月JOURNALOFHENANPOLYTECHNICUNIVERSITY(NATURALSCIENCE)Oct．2009一种基于众核处理器的操作系统研究吴志峰1，黄玉琪2，张建平2(1．郑州市劳动和社会保障数据管理中心，郑州450000；2．中州大学，郑州450044)摘要：论述了一种新型的操作系统结构，该结构在三权分立的原则下，对传统操作系统的功能进行分割与重组，让不同的功能组件运行在不同的虚拟机中，利用虚拟机间的强隔离特性保证

2、各组件的独立性，利用虚拟机问的专有通信机制实现各组件之间的协作与制约．这种新型的结构解决了操作系统各组件之间互相干扰的问题和操作系统的封闭性与可扩展性问题．关键词：多核处理器；操作系统；虚拟化技术；虚拟计算机；虚拟机管理器中图分类号：P246．1文献标识码：A文章编号：1673—9787(2009)03—0602—05Studyontheoperatingsystembasedonmulti——coreprocessorWUZhi—feng‘，HUANGYu—qi2，ZHANGJian—pin92(1．TheDat

3、aManagemeatCen船rofZhengzhouCityCaborandSocialSecurity，Zhengzhou454000，China；2．InformationEngineeringAca-tieingofZhengzhouUniversity，Zhengzhou450044，China；)Abstract：Th．isarticlestudiesanewtypeofoperatingsystem．Thissystemsegmentsandrecombinesthefunc—tionsofthetr

4、aditionaloperatingsystembasedontheprincipleoftheseparationofthreepowers，makingdiffer·entfunctionalcomponentsrunindifferentvirtualmachinesrespectively．Atthesametime，thesystemguaran-teestheindependenceofeverycomponentbythestrongisolationpropertyamongvirtualmachi

5、nes，andrealizesthecooperationandrestrictionofthecomponentsbytheexclusivecommunicationmechanismamongvirtualmachines．Thenewkindofstructuresolvestheproblemofmutualinterferenceamongthecomponentsandthesealingpropertyandscalabilityoftheoperatingsystem．Keywords：Multi

6、—coreprocessor；operatingsystem；virtualtechnique；virtualcomputer；virtual—ma-chinemanagerO引言目前，处理器已进入多核／众核时代，而且大多数处理器都提供了对虚拟化的支持．多核／众核技术的出现，增加了系统中可调度的处理器数，使并行执行成为可能．而虚拟化技术的出现使我们能够将l台物理的计算机转化成多台虚拟的计算机，使得用I台计算机模拟一种分布式环境成为可能．然而，目前的操作系统仅以对称多处理机(SymmetricMulti—Proces

7、sing，SMP)方式使用多核处理器，并不能充分利用多核／众核处理器的并行处理能力．现有虚拟化系统的设计目的也仅仅是为了能够在一台计算机上同时运行多个现有操作系统，还没有设计出充分利用多核／众核和虚拟化特性的新型操作系统结构．本文拟设计一种新型的操作系统结构．对传统操作系统的功能进行分割与重组，利用虚拟机实现收稿日期：2009—03—12作者简介：吴志峰(1979一)，男，河南汝南人，助理工程师，从事信息安全研究E—mail：karll976@126．corn万方数据第5期吴志峰．等：一种基于众核处理器的操作系统研

8、究603各组件之间的协作与制约，在该结构中引入基于对象的分布式存储管理以提高存储系统的安全性，引入统一威胁管理(UnifiedThreatManagement，UTM)以提高网络系统的安全性，引入立体交叉式设备管理以提高外部设备的可靠性与可用性．1操作系统面临的问题在传统的计算机系统中，操作系统是运行在硬件之上的第一层软件，它拥有最高的特权，并负责全权管理计