Cosea虛擬操作系統(tǒng)和構(gòu)件跨平臺加載運行的研究與實現(xiàn)的中期報告

Cosea虛擬操作系統(tǒng)和構(gòu)件跨平臺加載運行的研究與實現(xiàn)的中期報告一、研究背景：虛擬化技術(shù)使得操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序可以在虛擬化環(huán)境中運行。一方面，虛擬機可以實現(xiàn)云計算、物理機的資源高效利用；另一方面，虛擬機可以提供一個相對安全的隔離環(huán)境，進一步保護物理機的安全。而現(xiàn)代操作系統(tǒng)系統(tǒng)本身提供了豐富的服務(wù)和接口，通常被稱為操作系統(tǒng)構(gòu)件或服務(wù)。這些操作系統(tǒng)構(gòu)件通常都是用C/C++、Java等語言編寫而成，對于不同操作系統(tǒng)平臺，這些構(gòu)件的實現(xiàn)方式也各不相同，如在Windows和Linux上使用的不同的API。在服務(wù)端領(lǐng)域中，為了支持更多的應(yīng)用場景和客戶端，構(gòu)建跨平臺的服務(wù)至關(guān)重要。因此需要一種技術(shù)使操作系統(tǒng)構(gòu)件可以實現(xiàn)跨平臺運行。二、研究意義：目前，虛擬化技術(shù)已經(jīng)成為計算機領(lǐng)域一個研究熱點。實現(xiàn)操作系統(tǒng)，應(yīng)用程序在虛擬環(huán)境中跨平臺運行，是大勢所趨。我們通過研究和實現(xiàn)虛擬操作系統(tǒng)和構(gòu)件跨平臺加載技術(shù)，加深對虛擬化技術(shù)的理解，為云計算、物理機的資源高效利用提供支持，同時也具有重要的理論和應(yīng)用價值。三、研究內(nèi)容：1.研究虛擬化技術(shù)，包括全虛擬化和半虛擬化等技術(shù)。2.研究虛擬操作系統(tǒng)的實現(xiàn)方式，包括VMM、Hypervisor等。3.研究虛擬化技術(shù)對操作系統(tǒng)構(gòu)件的影響，修改現(xiàn)有操作系統(tǒng)構(gòu)件使其能夠運行在虛擬化環(huán)境中。4.研究操作系統(tǒng)構(gòu)件的可移植性，通過調(diào)研和分析API差異等方式，實現(xiàn)構(gòu)件跨平臺加載運行，并提供相應(yīng)接口保證應(yīng)用程序可以正確調(diào)用。四、研究方案：1.虛擬化技術(shù)選型虛擬操作系統(tǒng)即VOS作為主要研究對象，選擇KVM和QEMU虛擬化技術(shù)進行實驗和分析。2.VOS的實現(xiàn)方式選擇開源的VOS系統(tǒng)，結(jié)合KVM和QEMU的優(yōu)勢進行研發(fā)。評估選擇的虛擬化環(huán)境對VOS的影響，并提供相應(yīng)策略進行虛擬化環(huán)境下性能的優(yōu)化。3.操作系統(tǒng)構(gòu)件跨平臺加載技術(shù)研究操作系統(tǒng)構(gòu)件在不同操作系統(tǒng)平臺上的差異，通過反射等技術(shù)實現(xiàn)構(gòu)件跨平臺加載。并提供接口，使得操作系統(tǒng)構(gòu)件能夠在VOS環(huán)境下運行。五、預(yù)期成果：1.實現(xiàn)VOS，支持不同操作系統(tǒng)構(gòu)件的跨平臺運行。2.評估VOS在不同環(huán)境下的性能，分析評估虛擬化技術(shù)對系統(tǒng)性能和穩(wěn)定性的影響。3.提供API接口，使得應(yīng)用程序能夠正確調(diào)用操作系統(tǒng)構(gòu)件，在不同操作系統(tǒng)平臺間無縫運行。六、總體進度安排：本研究期限為半年，具體進度安排如下：第1個月：需求分析和技術(shù)準(zhǔn)備第2-3個月：進行實驗，評估虛擬化技術(shù)對VOS的影響，實現(xiàn)VOS不同構(gòu)件的跨平臺的運行第4-5個月：分析評估實驗結(jié)果，撰寫論文第6個月：論文的修改和提交七、存在的問題及解決措施：1.時間緊，任務(wù)重。解決措施：合理安排任務(wù)，提高工作效率，遇到問題及時調(diào)整進度。2.技術(shù)不成熟，存在不確定性。解決措施：在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上積極探索、研究，尋找合適的解決方案，同時繼續(xù)學(xué)習(xí)、提高自己的技術(shù)水平。八、參考文獻：1.高玉杰等.Linux操作系統(tǒng)虛擬化技術(shù)研究與實現(xiàn)[J].現(xiàn)代計算機,2015(6):40-43.2.林鏢等.基于VirtualBox虛擬機的Octave跨平臺演示程序設(shè)計[J].計算機教育,2017,36(16):150-154.3.DavidL.Stevens.ProLinuxSystemAdministration[M].Apress,2017.4.蔡郁輝，孫靖琳.Python實現(xiàn)虛擬機研究進展[J].計算機與數(shù)字工程,2018(6):23-29.5.Rusu,A.andLitoiu,M.P