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248千字 字数
2024-06-01 发行日期
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主编推荐语

深入剖析嵌入式Hypervisor的架构、设计与实现和高级应用。

内容简介

本书从解读虚拟化技术、Hypervisor产品入手，之后深入剖析嵌入式Hypervisor的架构、设计与实现、高级应用。

阅读本书，不仅能提升读者对嵌入式Hypervisor的认知，还能助力汽车、航空航天等高安全需求行业打造适用的产品，构建基于Hypervisor的软件生态。

目录

  • 版权信息
  • 前言
  • 第1章 Hypervisor概述
  • 1.1 虚拟化技术与实现
  • 1.1.1 CPU虚拟化
  • 1.1.2 I/O虚拟化
  • 1.1.3 为什么需要虚拟化技术
  • 1.1.4 虚拟化的实现
  • 1.2 面向桌面和企业云的Hypervisor类型和产品
  • 1.3 嵌入式Hypervisor
  • 1.3.1 嵌入式Hypervisor概述
  • 1.3.2 嵌入式Hypervisor的设计理念
  • 1.4 主流的嵌入式Hypervisor产品
  • 1.4.1 国外RTOS厂商的Hypervisor产品
  • 1.4.2 开源嵌入式Hypervisor产品
  • 1.4.3 国内RTOS厂商的Hypervisor产品
  • 1.5 本章小结
  • 第2章 基于分离内核的嵌入式Hypervisor
  • 2.1 分区和分离内核
  • 2.2 嵌入式Hypervisor的实现方式
  • 2.2.1 基于分离内核的Hypervisor实现
  • 2.2.2 基于RTOS扩展的Hypervisor实现
  • 2.2.3 模块化开放软件解决方案
  • 2.3 PRTOS Hypervisor
  • 2.3.1 PRTOS Hypervisor的架构
  • 2.3.2 PRTOS对处理器的功能需求
  • 2.3.3 PRTOS Hypervisor的多核支持
  • 2.3.4 PRTOS的安全性和可预测性
  • 2.3.5 PRTOS系统的状态转换流程
  • 2.4 本章小结
  • 第3章 嵌入式Hypervisor组件设计
  • 3.1 硬件依赖层
  • 3.1.1 硬件资源虚拟化
  • 3.1.2 处理器驱动
  • 3.1.3 时钟驱动
  • 3.1.4 定时器驱动
  • 3.1.5 中断控制器驱动
  • 3.1.6 页式内存管理驱动
  • 3.1.7 控制台驱动
  • 3.1.8 分区上下文切换
  • 3.2 虚拟化服务层
  • 3.2.1 虚拟中断服务
  • 3.2.2 虚拟时钟和虚拟定时器服务
  • 3.2.3 虚拟内存管理服务
  • 3.2.4 虚拟设备管理服务
  • 3.2.5 健康监控管理服务
  • 3.2.6 虚拟处理器调度服务
  • 3.2.7 分区管理服务
  • 3.2.8 分区间通信服务
  • 3.2.9 超级调用派发服务
  • 3.2.10 跟踪管理服务
  • 3.3 内部服务层
  • 3.3.1 KLIBC
  • 3.3.2 分区引导程序
  • 3.3.3 队列操作数据结构
  • 3.4 超级调用接口函数库
  • 3.5 本章小结
  • 第4章 中断隔离技术的设计与实现
  • 4.1 中断模型
  • 4.2 内核中断设计
  • 4.3 分区中断设计
  • 4.3.1 分区中断处理流程
  • 4.3.2 分区陷阱表的初始化
  • 4.3.3 分区中断描述符表的初始化
  • 4.4 虚拟时钟和虚拟定时器
  • 4.4.1 虚拟时钟
  • 4.4.2 虚拟定时器
  • 4.5 BAIL
  • 4.5.1 BAIL概述
  • 4.5.2 裸机应用示例
  • 4.6 实验：虚拟时钟和虚拟定时器示例
  • 4.6.1 分区0的裸机应用
  • 4.6.2 分区1的裸机应用
  • 4.7 本章小结
  • 第5章 内存隔离技术的设计与实现
  • 5.1 PRTOS内核的工作模式
  • 5.1.1 X86处理器的特权模式
  • 5.1.2 PRTOS内核和分区的实现方式
  • 5.1.3 PRTOS内核空间的初始化
  • 5.2 处理器的内存管理模型
  • 5.2.1 PRTOS的虚拟地址空间分配
  • 5.2.2 PRTOS分区内存的虚拟化
  • 5.2.3 PRTOS分区内存的虚拟化实现
  • 5.3 PRTOS内存管理的虚拟化
  • 5.4 实验：分区内存隔离示例
  • 5.4.1 分区0的裸机应用
  • 5.4.2 分区1的裸机应用
  • 5.4.3 分区2的裸机应用
  • 5.5 本章小结
  • 第6章 循环表调度器的设计与实现
  • 6.1 PRTOS调度器概述
  • 6.1.1 单处理器调度策略
  • 6.1.2 多处理器调度策略
  • 6.2 循环表调度器的数据结构与实现
  • 6.2.1 内核线程数据结构
  • 6.2.2 Per-CPU数据结构
  • 6.2.3 调度器框架
  • 6.2.4 循环表调度器的实现
  • 6.2.5 内核线程上下文的切换
  • 6.3 分区和虚拟处理器管理
  • 6.4 实验：分区调度示例
  • 6.4.1 单核多分区调度策略示例
  • 6.4.2 多核多分区调度策略示例
  • 6.5 本章小结
  • 第7章 健康监控的设计与实现
  • 7.1 健康监控的目的
  • 7.2 健康监控的实现
  • 7.2.1 健康监控事件
  • 7.2.2 健康监控行为
  • 7.2.3 健康监控配置
  • 7.2.4 健康监控日志
  • 7.3 分层健康监控的实现
  • 7.3.1 Hypervisor级健康监控的实现
  • 7.3.2 分区级健康监控的实现
  • 7.4 实验：健康监控示例
  • 7.4.1 示例描述
  • 7.4.2 XML配置文件
  • 7.4.3 分区0和分区1的裸机应用
  • 7.4.4 分区2的裸机应用
  • 7.5 本章小结
  • 第8章 分区间通信技术
  • 8.1 采样端口通信
  • 8.1.1 采样端口的定义
  • 8.1.2 采样端口的实现
  • 8.2 排队端口通信
  • 8.2.1 排队端口的定义
  • 8.2.2 排队端口的实现
  • 8.3 共享内存通信
  • 8.4 实验：分区间通信示例
  • 8.4.1 XML配置文件
  • 8.4.2 分区的裸机应用
  • 8.5 本章小结
  • 第9章 内核资源管理模型设计
  • 9.1 PRTOS内核的资源管理模型
  • 9.1.1 虚拟控制台
  • 9.1.2 对象管理框架
  • 9.2 PRTOS功能组件注册
  • 9.2.1 通信端口组件
  • 9.2.2 控制台组件
  • 9.2.3 健康监控组件
  • 9.2.4 内存操作组件
  • 9.2.5 状态查询组件
  • 9.2.6 跟踪管理组件
  • 9.3 控制台设备管理
  • 9.3.1 UART输出设备
  • 9.3.2 VGA输出设备
  • 9.3.3 内存块输出设备
  • 9.4 实验：内核设备驱动示例
  • 9.4.1 跟踪管理示例
  • 9.4.2 虚拟控制台设备管理示例
  • 9.5 本章小结
  • 第10章 系统初始化过程
  • 10.1 Hypervisor内核的初始化过程
  • 10.1.1 PRTOS启动序列
  • 10.1.2 PRTOS初始化流程
  • 10.2 PRTOS的初始化实现
  • 10.2.1 start()函数的实现
  • 10.2.2 start_prtos()函数的实现
  • 10.2.3 setup_kernel()函数的实现
  • 10.3 PRTOS分区的初始化过程
  • 10.3.1 PBL的职责
  • 10.3.2 分区引导器的实现
  • 10.3.3 单vCPU分区的初始化
  • 10.3.4 多vCPU分区的初始化
  • 10.4 实验：双vCPU分区的初始化过程
  • 10.5 本章小结
  • 第11章 内核服务的设计原则
  • 11.1 超级调用服务
  • 11.1.1 系统服务
  • 11.1.2 分区服务
  • 11.1.3 时钟和定时器服务
  • 11.1.4 调度服务
  • 11.1.5 分区间通信服务
  • 11.1.6 健康监控服务
  • 11.1.7 追踪服务
  • 11.1.8 中断管理服务
  • 11.1.9 X86处理器专用服务
  • 11.1.10 分区控制表服务
  • 11.2 PRTOS的设计原则
  • 11.2.1 系统确定性设计原则
  • 11.2.2 静态资源配置原则
  • 11.2.3 机密性设计原则
  • 11.2.4 高速缓存处理原则
  • 11.2.5 PRTOS开发流程原则
  • 11.3 本章小结
  • 第12章 PRTOS的配套工具
  • 12.1 配置文件解析工具
  • 12.1.1 功能选项说明
  • 12.1.2 XSD语义文件
  • 12.2 PEF格式转换工具
  • 12.3 容器构建工具
  • 12.4 自引导映像构建工具
  • 12.5 配置信息提取工具
  • 12.6 完整性检查工具
  • 12.7 预留资源提取工具
  • 12.8 结构体成员域偏移量计算工具
  • 12.9 本章小结
  • 第13章 分区Guest RTOS的虚拟化实现
  • 13.1 μC/OS-Ⅱ概述
  • 13.1.1 系统初始化模块
  • 13.1.2 任务调度模块
  • 13.1.3 互斥与同步机制模块
  • 13.1.4 中断处理模块
  • 13.2 μC/OS-Ⅱ的虚拟化过程
  • 13.2.1 任务栈帧设计
  • 13.2.2 初始任务上下文的恢复
  • 13.2.3 任务上下文切换
  • 13.2.4 中断上下文切换
  • 13.2.5 μC/OS-Ⅱ分区入口函数的实现
  • 13.2.6 μC/OS-Ⅱ分区的启动过程
  • 13.3 针对传统RTOS的分区虚拟化总结
  • 13.4 实验：分区μC/OS-Ⅱ示例
  • 13.4.1 示例描述
  • 13.4.2 在分区0和分区1上运行μC/OS-Ⅱ系统
  • 13.5 本章小结
  • 第14章 分区Guest GPOS的虚拟化实现
  • 14.1 分区Linux内核的虚拟化
  • 14.2 Linux虚拟化过程中的问题
  • 14.2.1 分区Linux内核的I/O空间和设备管理
  • 14.2.2 分区Linux的虚拟中断管理
  • 14.2.3 分区Linux内核映像地址的重定位
  • 14.2.4 分区Linux的启动过程
  • 14.2.5 I/O空间访问管理
  • 14.3 分区Linux内核的设备管理
  • 14.3.1 分区Linux的设备分配
  • 14.3.2 分区Linux的设备虚拟化
  • 14.4 Linux分区的映像格式
  • 14.5 Guest Linux SDK概述
  • 14.5.1 生成Linux SDK
  • 14.5.2 Linux SDK的安装过程
  • 14.5.3 Linux SDK组件
  • 14.5.4 虚拟化Linux的构建过程
  • 14.6 本章小结
  • 第15章 PRTOS Hypervisor开源社区环境
  • 15.1 PRTOS Hypervisor的硬件支持
  • 15.1.1 X86指令集
  • 15.1.2 ARMv8指令集
  • 15.1.3 RISC-V指令集
  • 15.2 PRTOS的开发模式
  • 15.3 PRTOS Hypervisor的愿景
  • 15.4 本章小结
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出版方

机械工业出版社

机械工业出版社是全国优秀出版社，自1952年成立以来，坚持为科技、为教育服务，以向行业、向学校提供优质、权威的精神产品为宗旨，以“服务社会和人民群众需求，传播社会主义先进文化”为己任，产业结构不断完善，已由传统的图书出版向着图书、期刊、电子出版物、音像制品、电子商务一体化延伸，现已发展为多领域、多学科的大型综合性出版社，涉及机械、电工电子、汽车、计算机、经济管理、建筑、ELT、科普以及教材、教辅等领域。