嵌入式Hypervisor：架構、原理與應用

定　價：￥99.00

作　者：	孫陳偉
出版社：	機械工業(yè)出版社
叢編項：
標　簽：	暫缺

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ISBN：	9787111756880	出版時間：	2024-06-01	包裝：	平裝-膠訂
開本：	16開	頁數(shù)：		字數(shù)：

內容簡介

　　內容簡介本書由資深虛擬化專家撰寫，輔以大量驗證式案例，提供參考源碼。本書從解讀虛擬化技術、Hypervisor產品入手，之后深入剖析嵌入式Hypervisor的架構、設計與實現(xiàn)、高級應用。閱讀本書，不僅能提升讀者對嵌入式Hypervisor的認知，還能助力汽車、航空航天等高安全需求行業(yè)打造適用的產品，構建基于Hypervisor的軟件生態(tài)。全書共15章，從邏輯上分為三部分。第一部分（第1～2章）介紹Hypervisor基礎，涵蓋虛擬化技術與實現(xiàn)、主流的嵌入式Hypervisor產品，以及基于分離內核的嵌入式Hypervisor等內容。第二部分（第3～12章）介紹嵌入式Hypervisor的設計與實現(xiàn)，涵蓋嵌入式Hypervisor架構與核心組件、中斷隔離技術、內存隔離技術、循環(huán)表調度器、健康監(jiān)控、分區(qū)間通信技術、內核資源管理模型、系統(tǒng)初始化過程、內核服務、PRTOS的配套工具等內容。第三部分（第13～15章）介紹嵌入式Hypervisor的高級應用和PRTOS未來規(guī)劃，涵蓋μC/OS-II與Linux內核的虛擬化過程以及PRTOS社區(qū)的愿景等內容。

作者簡介

　　孫陳偉某大廠編譯器團隊高級編譯器開發(fā)工程師，曾任華為技術軟件公司高級軟件工程師，梅特勒托利多儀器（上海）有限公司嵌入式軟件工程師以及華東計算技術研究所嵌入式系統(tǒng)軟件工程師。有多年從事嵌入式系統(tǒng)開發(fā)工作的經驗，對嵌入式系統(tǒng)軟件（包括RTOS內核實現(xiàn)）、嵌入式Hypervisor內核設計等有著比較深入的理解。

圖書目錄

目　　錄
前言
第1章　Hypervisor概述　/ 1
1.1　虛擬化技術與實現(xiàn)　/ 1
1.1.1　CPU虛擬化　/ 2
1.1.2　I/O虛擬化　/ 5
1.1.3　為什么需要虛擬化技術　/ 6
1.1.4　虛擬化的實現(xiàn)　/ 8
1.2　面向桌面和企業(yè)云的Hypervisor
　　類型和產品　/ 13
1.3　嵌入式Hypervisor　/ 14
1.3.1　嵌入式Hypervisor概述　/ 14
1.3.2　嵌入式Hypervisor的
　　　　　　設計理念　/ 16
1.4　主流的嵌入式Hypervisor
　　產品　/ 19
1.4.1　國外RTOS廠商的Hypervisor
　　產品　/ 19
1.4.2　開源嵌入式Hypervisor產品　/ 22
1.4.3　國內RTOS 廠商的Hypervisor
　　　　　產品　/ 24
1.5　本章小結　/ 24
第2章　基于分離內核的嵌入式
　　　　　　　Hypervisor　/ 25
2.1　分區(qū)和分離內核　/ 25
2.2　嵌入式Hypervisor的實現(xiàn)方式　/ 28
2.2.1　基于分離內核的Hypervisor
　　　　　　實現(xiàn)　/ 29
2.2.2　基于RTOS擴展的Hypervisor
　　　　　　實現(xiàn)　/ 29
2.2.3　模塊化開放軟件解決方案　/ 30
2.3　PRTOS Hypervisor　/ 31
2.3.1　PRTOS Hypervisor的架構　/ 31
2.3.2　PRTOS對處理器的功能需求　/ 34
2.3.3　PRTOS Hypervisor的多核支持　/ 34
2.3.4　PRTOS的安全性和可預測性　/ 35
2.3.5　PRTOS系統(tǒng)的狀態(tài)轉換流程　/ 36
2.4　本章小結　/ 40
第3章　嵌入式Hypervisor組件設計　/ 41
3.1　硬件依賴層　/ 41
3.1.1　硬件資源虛擬化　/ 41
3.1.2　處理器驅動　/ 43
3.1.3　時鐘驅動　/ 46
3.1.4　定時器驅動　/ 48
3.1.5　中斷控制器驅動　/ 50
3.1.6　頁式內存管理驅動　/ 54
3.1.7　控制臺驅動　/ 57
3.1.8　分區(qū)上下文切換　/ 58
3.2　虛擬化服務層　/ 59
3.2.1　虛擬中斷服務　/ 59
3.2.2　虛擬時鐘和虛擬定時器服務　/ 59
3.2.3　虛擬內存管理服務　/ 60
3.2.4　虛擬設備管理服務　/ 61
3.2.5　健康監(jiān)控管理服務　/ 61
3.2.6　虛擬處理器調度服務　/ 62
3.2.7　分區(qū)管理服務　/ 63
3.2.8　分區(qū)間通信服務　/ 64
3.2.9　超級調用派發(fā)服務　/ 65
3.2.10　跟蹤管理服務　/ 66
3.3　內部服務層　/ 66
3.3.1　KLIBC　/ 66
3.3.2　分區(qū)引導程序　/ 67
3.3.3　隊列操作數(shù)據(jù)結構　/ 67
3.4　超級調用接口函數(shù)庫　/ 69
3.5　本章小結　/ 69
第4章　中斷隔離技術的設計與實現(xiàn)　/ 70
4.1　中斷模型　/ 70
4.2　內核中斷設計　/ 72
4.3　分區(qū)中斷設計　/ 74
4.3.1　分區(qū)中斷處理流程　/ 75
4.3.2　分區(qū)陷阱表的初始化　/ 76
4.3.3　分區(qū)中斷描述符表的初始化　/ 77
4.4　虛擬時鐘和虛擬定時器　/ 78
4.4.1　虛擬時鐘　/ 78
4.4.2　虛擬定時器　/ 81
4.5　BAIL　/ 84
4.5.1　BAIL概述　/ 84
4.5.2　裸機應用示例　/ 85
4.6　實驗：虛擬時鐘和虛擬
　　定時器示例　/ 87
4.6.1　分區(qū)0的裸機應用　/ 88
4.6.2　分區(qū)1的裸機應用　/ 89
4.7　本章小結　/ 91
第5章　內存隔離技術的設計與實現(xiàn)　/ 92
5.1　PRTOS內核的工作模式　/ 92
5.1.1　X86處理器的特權模式　/ 93
5.1.2　PRTOS內核和分區(qū)的實現(xiàn)方式　/ 93
5.1.3　PRTOS內核空間的初始化　/ 93
5.2　處理器的內存管理模型　/ 96
5.2.1　PRTOS的虛擬地址空間分配　/ 97
5.2.2　PRTOS分區(qū)內存的虛擬化　/ 98
5.2.3　PRTOS分區(qū)內存的虛擬化實現(xiàn)　/ 99
5.3　PRTOS內存管理的虛擬化　/ 102
5.4　實驗：分區(qū)內存隔離示例　/ 104
5.4.1　分區(qū)0的裸機應用　/ 106
5.4.2　分區(qū)1的裸機應用　/ 106
5.4.3　分區(qū)2的裸機應用　/ 107
5.5　本章小結　/ 109
第6章　循環(huán)表調度器的設計與實現(xiàn)　/ 110
6.1　PRTOS調度器概述　/ 110
6.1.1　單處理器調度策略　/ 110
6.1.2　多處理器調度策略　/ 113
6.2　循環(huán)表調度器的數(shù)據(jù)結構
　　與實現(xiàn)　/ 115
6.2.1　內核線程數(shù)據(jù)結構　/ 115
6.2.2　Per-CPU數(shù)據(jù)結構　/ 120
6.2.3　調度器框架　/ 121
6.2.4　循環(huán)表調度器的實現(xiàn)　/ 123
6.2.5　內核線程上下文的切換　/ 126
6.3　分區(qū)和虛擬處理器管理　/ 128
6.4　實驗：分區(qū)調度示例　/ 129
6.4.1　單核多分區(qū)調度策略示例　/ 130
6.4.2　多核多分區(qū)調度策略示例　/ 133
6.5　本章小結　/ 135
第7章　健康監(jiān)控的設計與實現(xiàn)　/ 136
7.1　健康監(jiān)控的目的　/ 136
7.2　健康監(jiān)控的實現(xiàn)　/ 137
7.2.1　健康監(jiān)控事件　/ 138
7.2.2　健康監(jiān)控行為　/ 139
7.2.3　健康監(jiān)控配置　/ 140
7.2.4　健康監(jiān)控日志　/ 143
7.3　分層健康監(jiān)控的實現(xiàn)　/ 144
7.3.1　Hy