[發明專利]面向EVP的跨Guest OS進程間通信方法及系統

有效

• 申請號: 201710578521.9
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN107368379B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 王斌;李偉民;王凱;王露鵬
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G06F9/54
• 分類號: G06F9/54;G06F12/02;G06F12/0871;G06F12/1009;G06F9/50
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 何湘玲

本發明涉及計算機虛擬化技術領域，公開了一種面向EVP的跨Guest OS進程間通信方法及系統，以采用基于共享虛擬地址空間的方式實現一種高效的跨態地址映射進程間通信機制。本發明方法包括：寫進程在自身用戶地址空間中分配數據發送緩沖區，向其中寫入將要發送給讀進程的數據；寫進程通過系統調用在EVP的進程間通信緩沖區中分配緩沖區并將通信數據拷貝至所分配的緩沖區中；讀進程通過系統調用在其自身用戶地址空間中分配一段連續的虛擬地址空間，并計算分配給寫進程的EVP緩沖區對應的物理地址空間，建立EVP緩沖區與讀進程自身用戶地址空間之間的映射關系，以通過訪問自身用戶地址空間來讀取跨Guest OS寫進程所發送的數據。

技術領域

本發明涉及計算機虛擬化技術領域，尤其涉及一種面向EVP(Embeddedvirtualization platform，嵌入式虛擬化平臺)的跨Guest OS(客戶虛擬機操作系統)進程間通信方法及系統。

背景技術

虛擬化技術是一種可以將一臺物理機模擬成多臺虛擬機的技術。隨著以移動智能終端為代表的嵌入式設備計算能力的大幅提升以及移動互聯網的飛速發展，虛擬化技術慢慢地滲透到嵌入式領域，進而形成了嵌入式虛擬化技術。

嵌入式虛擬化技術通過直接在嵌入式硬件平臺上部署虛擬機監控程序來為上層的操作系統及應用程序構建運行環境。虛擬機監控程序可以視為一種特殊的操作系統，它負責創建底層硬件平臺的抽象，使得一個或多個虛擬機在無需感知具體硬件平臺的情況下就可以正常運行。嵌入式虛擬化技術的優勢是安全隔離性更強。

被業界廣泛采用的嵌入式虛擬化解決方案是半虛擬化技術。半虛擬化解決方案大多數是基于微內核來構建的。微內核架構的操作系統采用一個盡量小的內核來完成操作系統最基本的核心功能，其與應用程序之間的接口與硬件平臺的接口十分相近。這樣既保證了操作系統的功能性，又避免了其代碼過于冗長，易于保證其可信計算基礎，十分適合用以構建虛擬化環境。而且基于微內核的半虛擬化解決方案具有性能損失小、資源調度靈活、資源共享高效以及安全性高等優點。

本發明所公開面向EVP的跨Guest OS進程間通信方法及系統就是基于微內核而設計的，英文中，微內核常譯作：micro/kernel/micro kernel，是一種能夠提供必要服務的操作系統內核；其中這些必要的服務包括任務、線程、IPC(Inter-Process Communication，交互進程通信)以及內存管理等等。所有服務(包括設備驅動)在用戶模式下運行，而處理這些服務同處理其他的任何一個程序一樣。因為每個服務只是在自己的地址空間運行。所以這些服務之間彼此之間都受到了保護。

傳統的進程間通信機制叫做匿名管道，又被稱為無名管道，其需要進行數據交互的兩個進程，分別被稱作寫進程與讀進程。寫進程是進程間通信的發起者同時也是數據的生產者，讀進程是數據的消費者，數據從寫進程流向讀進程。寫進程用戶地址空間中的緩沖區用于存儲將要發送給讀進程的數據，讀進程用戶地址空間中的緩沖區用于存儲接收到的數據。另外利用匿名管道實現兩個進程之間數據交互的設計中，一次數據傳輸的過程，通信雙方需要多次陷入內核并進行兩次數據的拷貝，一次是將數據從寫進程的用戶態發送緩沖區拷貝至內核管道文件中，一次是將數據從內核管道文件拷貝至讀進程的用戶態接收緩沖區中。本發明將改進這種低效的通信機制，采用基于共享虛擬地址空間的方式實現一種高效的跨態地址映射進程間通信機制。

發明內容

本發明目的在于公開一種面向EVP的跨Guest OS進程間通信方法及系統，以采用基于共享虛擬地址空間的方式實現一種高效的進程間通信機制。

為實現上述目的，本發明公開了一種面向EVP的跨Guest OS進程間通信方法，包括：