[发明专利]基于微内核的可扩展虚拟机监控器及嵌入式系统

说明书

本公开提供了一种基于微内核的可扩展虚拟机监控器及嵌入式系统。基于微内核的可扩展虚拟机监控器可包括：微内核，被配置为：为安全虚拟机提供虚拟化环境；虚拟化服务层，被配置为：为非安全虚拟机提供服务接口，其中，微内核和虚拟化服务层运行在不同的特权级下。

技术领域

本公开涉及系统软件领域，更具体而言，涉及一种基于微内核的可扩展虚拟机监控器及嵌入式系统。

背景技术

随着系统软件行业的发展，需要在硬件平台上提供安全且可靠的服务，同时还需要提供可扩展性以满足用户需求。因此，越来越多的嵌入式系统引入了虚拟化技术。

目前的虚拟化技术不是完善的，例如，目前的虚拟化技术涉及虚拟机监控器(Hypervisor)的使用，这样的虚拟机监控器包括：XEN Hypervisor、风河(Wind River)、QNX、曼托(Mentor)等。然而，现有虚拟机监控器不能有效管理安全关键服务和非安全关键服务，并且可扩展性差。也就是说，这样的虚拟机监控器在安全性和扩展性等方面存在不足。

发明内容

本公开的目的在于提供一种即可保证稳定性和安全性又可具有扩展性的虚拟机监控器。

根据本公开的示例性实施例，提供了一种基于微内核的可扩展虚拟机监控器。该可扩展虚拟机监控器可包括：微内核，被配置为：为安全虚拟机提供虚拟化环境；虚拟化服务层，被配置为：为非安全虚拟机提供服务接口，其中，微内核和虚拟化服务层运行在不同的特权级下。本公开的可扩展虚拟机监控器可通过微内核和虚拟化服务层使安全虚拟机和非安全虚拟机分离，并且运行在不同的特权级下的微内核和虚拟化服务层不互相干扰，从而可使服务稳定的、安全的运行。

可选的，微内核还被配置为执行以下操作中的至少一个：为安全虚拟机进行处理器资源和/或内存资源的静态分配；为安全虚拟机提供通信信道；与安全虚拟机、非安全虚拟机以及虚拟化服务层中的至少一个进行通信。通过微内核进行资源静态分配可保证安全虚拟机的正常运行，通过微内核提供通信功能可使虚拟机监控器的各个部分有效进行交互。

可选的，管理虚拟化服务层的操作包括：对虚拟化服务层进行监控，所述监控包括：创建、销毁或复位。通过对虚拟化服务层进行监控，可更灵活管理虚拟化服务层。

可选的，与安全虚拟机进行通信的操作包括：在多个安全虚拟机之间进行信息转发。通过信息转发，可保证通信的顺利进行。

可选的，微内核与安全虚拟和/或非安全虚拟机通过陷入指令来进行通信，微内核与虚拟化服务层通过系统调用和陷入指令来进行通信。通过系统调用和陷入指令来进行通信，可保证交互的顺利进行，还可保证交互的安全性。

可选的，虚拟化服务层还被配置为对以下操作中的至少一个操作进行控制：进行非安全虚拟机的处理器资源和/或内存资源的动态调度；对非安全虚拟机进行监控，其中，所述监控包括创建、销毁或复位；在多个非安全虚拟机之间进行信息转发；提供设备虚拟化服务，以便为非安全虚拟机实现设备共享。虚拟化服务层通过以上操作实现了更灵活有效的控制操作，并且保证非安全虚拟机的功能的顺利实现。

可选的，虚拟化服务层还被配置为：还被配置为借助于如下内容来实现对于非安全虚拟机的控制：虚拟化服务层与微内核之间的陷入指令和系统调用、以及微型内核与非安全虚拟机之间的陷入指令。虚拟化服务层可在微型内核的配合下实现对非安全虚拟机的控制，也就是说，微型内核为虚拟化服务层对于非安全虚拟机的控制提供了保障。

根据本公开的另一示例性实施例，提供了一种嵌入式系统，该嵌入式系统包括：存储器，被配置为存储代码或指令；处理器，被配置为通过执行所述代码或指令来实现如上所述的可扩展虚拟机监控器。

根据本公开的另一示例性实施例，提供了一种存储指令的计算机可读存储介质，其中，当所述指令在片上系统上运行时，促使所述片上系统实现如上所述的可扩展虚拟机监控器。