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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 신동하
- 발행연도
- 2013
- 저작권
- 상명대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
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IA-32 프로세서를 사용하는 서버 및 데스크톱 컴퓨터에 적용되던 가상화 기술이 최근 ARM 프로세서를 사용하는 임베디드 시스템에도 적용되기 시작했다. 가상화 기술은 기존 운영체제에서 구현하기 어려웠던 하드웨어 자원의 격리(isolation), 캡슐화(encapsulation), 이식(portability) 및 중재(interposition)와 같은 기술들을 쉽게 구현하여 제공한다. 일반적으로 시스템 가상화를 구현하기 위해서는 하드웨어 자원인 프로세서, 메모리 및 디바이스를 가상화한다. 본 연구에서는 이들 하드웨어 자원의 가상화를 위하여 다음과 같은 기술을 사용한다. 먼저 프로세서 가상화를 위하여 게스트 커널의 컴파일 시간에 게스트 커널의 가상화 민감 명령어를 예외 발생 명령어인 SVC 명령어로 수정하고, 게스트 커널 수행 시간에 예외가 발생하면 가상 머신 모니터에서 가상화 민감 명령어를 에뮬레이션 한다. 메모리 가상화는 섀도 페이지 테이블 기술을 사용하여 구현하며, 게스트에서 발생하는 Abort 예외와 게스트 커널이 수행하는 메모리 관리 명령어를 이용한 요구 페이징 방식을 사용하여 섀도 페이지 테이블을 유지한다. 마지막으로 디바이스 가상화는 pass-through 방식을 사용하여 게스트가 자신의 디바이스 드라이버를 통하여 디바이스가 맵핑된 주소에 직접 접근하게 하고, 가상 머신 모니터가 게스트의 접근을 관리한다. 본 연구에서 구현한 가상 머신 모니터는 Cortex-A8 프로세서가 탑재된 BeagleBoard-xM 상에서 ARM Linux 커널 3.4.4를 수행시켜 성능을 시험하였으며, 기존에 연구된 ARM 기반 가상 머신 모니터와 비교한 결과 반 가상화 방식보다는 낮은 성능을 보였지만 완전 가상화 방식 중에서는 만족스러운 성능을 보였다.
목차
1. 서론 12. 관련 연구 42.1. Xen on ARM 42.2. KVM for ARM 52.3. ViMo 62.4. SIVARM 72.5. Xvisor 83. 프로세서 가상화 93.1. 가상화 민감 명령어 변환 93.2. 가상 프로세서 153.2.1. VMM의 예외 처리 173.2.2. 가상화 민감 명령어 에뮬레이션 184. 메모리 가상화 214.1. 섀도 페이지 테이블 214.1.1. 섀도 페이지 테이블 자료 구조 224.1.2. Abort 예외를 이용한 섀도 페이지 테이블 관리 244.1.3. 메모리 관리 명령어를 이용한 섀도 페이지 테이블 관리 264.2. 메모리 접근 제어 294.3. VMM의 가상 메모리 구조 315. 디바이스 가상화 336. 시험 및 평가 356.1. lmbench 시험 356.2. dhrystone 시험 417. 결론 42참고문헌 44ABSTRACT 47
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