Nano進程虛擬機的設計與實現(xiàn).pdf

1、計算機系統(tǒng)是一個復雜的結(jié)構(gòu)，管理復雜性的關(guān)鍵是通過一些定義好的接口把計算機系統(tǒng)分成不同的抽象層次，使得底層的實現(xiàn)細節(jié)可以被忽略，簡化高層組件的設計。然而定義好的接口也有限制，按照某個接口規(guī)范設計的子系統(tǒng)不能與按其它接口規(guī)范設計的子系統(tǒng)工作。由于存在不同指令集的處理器和不同的操作系統(tǒng)，以二進制程序發(fā)布的應用程序被綁定在一個特定的指令集和操作系統(tǒng)上。
　　 虛擬化提供了一種放寬限制、增加靈活性的方式。當一個系統(tǒng)或子系統(tǒng)被虛擬化，它的

2、接口和通過接口可見的資源被映射到真實系統(tǒng)的接口和資源上，這個真實系統(tǒng)被轉(zhuǎn)變成一個不同的虛擬系統(tǒng)或多個虛擬系統(tǒng)。虛擬機能繞開真實機器兼容限制和硬件資源限制來提供更高級別的軟件移植性和靈活性。
　　 進程虛擬機仿真用戶級指令和操作系統(tǒng)調(diào)用，實現(xiàn)了在主機平臺上執(zhí)行采用不同平臺的指令集體系結(jié)構(gòu)和操作系統(tǒng)接口的二進制程序。通過進程虛擬機的理論研究，設計并實現(xiàn)了一個進程虛擬機系統(tǒng)模型，系統(tǒng)由一個匯編器和一個虛擬機運行時構(gòu)成。匯編器將匯編源代

3、碼翻譯成虛擬平臺的字節(jié)碼文件，翻譯過程可以細分為參數(shù)處理、初始化、源代碼加載、預處理、匯編語句到字節(jié)碼指令的翻譯、標簽處理、生成字節(jié)碼文件。虛擬機運行時解釋執(zhí)行字節(jié)碼文件，組合主機平臺的指令來實現(xiàn)與虛擬平臺的字節(jié)碼指令等價的功能，整個過程可以細分為命令行參數(shù)處理、構(gòu)建運行環(huán)境、字節(jié)碼驗證、指令執(zhí)行。
　　 經(jīng)過運行測試與結(jié)果分析，整個系統(tǒng)實現(xiàn)了虛擬平臺到主機平臺不同指令集體系結(jié)構(gòu)和不同操作系統(tǒng)接口的轉(zhuǎn)化，對進程虛擬機的理論和相關(guān)