题目：RTEMS向Xen移植的关键技术的研究与实现

虚拟化技术在企业级服务器、桌面平台等硬件平台上有着广泛应用，它具有多实例、隔离性强以及硬件无关的特性，能够带来提高物理设备使用效率、增强系统安全性、降低系统管理成本以及节约人力等诸多好处。随着微处理器性能的迅速提升，目前的嵌入式系统可以很好地支持多应用程序的并发执行。将虚拟化技术引入到嵌入式系统中，不仅可以允许多应用程序在不同的嵌入式操作系统之上并发地运行，还能为其提供安全、隔离的运行环境。虚拟化技术包括完全虚拟化和泛虚拟化两种。完全虚拟化允许客户操作系统不加修改就可以在虚拟机上运行但其效率较低；和完全虚拟化相比，以Xen为代表的泛虚拟化技术能够提供接近物理机器性能的虚拟运行环境，代价是客户操作系统需要在源码级别进行修改。本文的研究目标是，分析向Xen虚拟机移植嵌入式操作系统的若干关键技术，并在具体的移植过程中验证其可行性和效率等关键问题。本文首先分析了Xen的体系结构，针对其技术特点提出了嵌入式操作系统移植的若干关键方法；随后结合嵌入式操作系统RTEMS的具体结构特征，从启动环境、存储管理、异常中断、时钟和设备驱动五方面设计了具体的移植方案，并完成了RTEMS操作系统向Xen虚拟机的原理性移植工作；最后对移植后的RTMES进行了功能和性能测试。功能测试结果表明，在代码启动、时钟、设备访问和对标准C以及C++库的支持等方面，移植后的RTEMS具备完全的正确性；在性能方面，与原始RTEMS比较，任务切换时间基本不变，I/O性能有了较大幅度的提升。