基于ARM TrustZone虛擬化技術的雙GuestOS的分析與實現(xiàn).pdf

1、隨著電子技術的飛速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)的應用已經深入到人們生活的方方面面。傳統(tǒng)的嵌入式技術已不能滿足人們對嵌入式產品性能日益增長的需求。將虛擬化技術引入嵌入式領域，使之實現(xiàn)在同一硬件平臺上運行多個操作系統(tǒng)，能縮短應用軟件的開發(fā)周期，增強系統(tǒng)的性能，減少系統(tǒng)使用的芯片數(shù)量，縮減企業(yè)的開發(fā)成本。
　　為此，本文從虛擬化的角度出發(fā)，圍繞嵌入式系統(tǒng)的特點，分析和實現(xiàn)了基于ARMTrustZone虛擬化技術的雙GuestOS。本文的主要工作如下

2、:
　　(1)對ARM處理器和ARMTrustZone虛擬化技術進行研究，重點對ARMTrustZone虛擬化技術的工作原理、架構擴展和軟件支持進行研究，揭露ARMTrustZone技術實現(xiàn)嵌入式虛擬化的核心機制。
　　(2)在支持ARMTrustZone虛擬化技術的s3c6410芯片上的實現(xiàn)啟動代碼U-Boot。首先簡化U-Boot目錄，僅保留samsung、arm1176、lib_arm等相關文件夾;然后把U-Boot里

3、面與s3c6400相關的文件重命名為s3c6410;最后根據(jù)硬件平臺具體信息修改連接文件和Nandflash拷貝文件等相關文件。根據(jù)ARMTrustZone的技術原理實現(xiàn)虛擬層VMM。首先修改中斷配置，配置TOPPERS/ASP產生FIQ，配置Linux產生IRQ，保證TOPPERS/ASP不會被Linux的惡意程序攻擊;然后實現(xiàn)兩個GuestOS之間的切換。
　　(3)實現(xiàn)雙GuestOS。首先在ARMTrustZone提供的安

4、全域中實現(xiàn)TOPPERS/ASP的運行，包括使用靜態(tài)API和配置器對TOPPERS/ASP進行配置以及對中斷系統(tǒng)進行改進;然后在ARMTrustZone提供的非安全域中實現(xiàn)Linux的運行，包括對內核功能的裁剪、選擇系統(tǒng)使用的平臺文件和選擇驅動程序。對CRAMFS文件系統(tǒng)進行修改，實現(xiàn)文件系統(tǒng)的移植。
　　本文利用ARMTrustZone虛擬化技術實現(xiàn)了在同一ARM處理器上運行兩個操作系統(tǒng)，為雙GuestOS嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)提供了