摘要：对位于客户机层次的虚拟机蜜罐进行监测能让安全人员全面掌控攻击者的行为,而位于客户机层次的监测系统容易被识别,为此提出基于虚拟机管理器层次的客户机行为监测系统,对系统进行设计、实现和实验验证,从多个维度隐蔽地,有效地跟踪客户机操作系统的执行路线和系统行为,且对客户机来说是透明的。客户机与监测环境完全隔离,客户机不能对监测环境进行修改,保证监测数据的完整性和安全性。

摘要：嵌套页表是一种硬件辅助的内存虚拟化模型,当前国产申威处理器上未能提供该模型所需的硬件支持.然而申威架构特有的特权程序可编程接口可以通过软件构建必要的底层硬件支持.该接口运行在申威硬件模式上,具有最高CPU特权级.基于这一特性,在申威平台上实现了软件平滑嵌套页表模型swFNPT,通过软件设计优化弥补了硬件支持上的不足.特别地,使用平滑(1级)嵌套页表代替4级嵌套页表来提升页表查询效率.使用多组测试程序测试该设计的性能.在申威1621服务器上的实验结果表明:swFNPT整体性能良好.SPEC CPU 2006的平均内存虚拟化开销约为3%,SPEC CPU 2017中大工作集程序的平均开销约为4%,STREAM内存带宽测试结果显示swFNPT的带宽损失低于3%.这一工作可以为申威架构的硬件辅助虚拟化发展提供有价值的参考.

摘要：对虚拟机系统故障插入工具所涉及的故障模型、插桩方式、触发机制和监控跟踪等进行研究.通过统计分析各种虚拟机系统的故障症状,给出虚拟机系统的典型故障模型(包括故障类型、故障位置、发生模型和持续时间等)及实现代码.在研究虚拟机系统架构和故障插入实现原理的基础上,采用软件模拟方法基于Xen系统设计一个故障插入工具——SFIVE,介绍相应的插桩方式、触发机制和监控机制.实验分析表明,SFIVE具有较高的虚拟机系统故障覆盖率,能够激活和监控与大部分虚拟机相关的插桩故障.

摘要：基于COW(Copy-on-Write)读写模式的虚拟块设备有利于实现大规模虚拟机环境下虚拟机的快速部署.文中为虚拟机管理器中的COW虚拟块设备设计了一种优化方法,能够提高COW磁盘的访问性能以及生成多个小尺寸的COW磁盘映像文件,以降低通过网络部署虚拟机的开销.基于优化的COW虚拟块设备,文中提出了虚拟机环境下的虚拟机按需部署机制及关键技术问题的解决方案.基于Linux平台和QEMU虚拟机,实现了基于优化COW虚拟块设备的虚拟机按需部署原型系统.实验表明,优化的COW虚拟块设备、基于COW磁盘有效工作集的优化部署以及COW磁盘回收等方法能够有效地支持虚拟机环境下低开销的、按需的虚拟机部署.

摘要：在虚拟化技术广泛应用的同时虚拟层的安全问题引起了国内外研究人员的密切关注。现有的虚拟机管理器(Hypervisor)完整性保护方法主要针对代码和控制数据的完整性保护,无法抵御非控制数据攻击;采用周期性监控无法提供实时的非控制数据完整性保护。针对现有方法的不足,该文提出了基于UCON的Hypervisor非控制数据完整性保护模型UCONhi。该模型在非控制数据完整性保护需求的基础上简化了UCON模型,继承了UCON模型的连续性和易变性实现非控制数据的实时访问控制。根据攻击样例分析攻击者和攻击对象确定主客体减少安全策略,提高了决策效率;并基于ECA描述UCONhi安全策略,能够有效地决策非控制数据访问合法性。在Xen系统中设计并实现了相应的原型系统Xen-UCONhi,通过实验评测Xen-UCONhi的有效性和性能。结果表明,Xen-UCONhi能够有效阻止针对虚拟机管理器的攻击,且性能开销在10%以内。

摘要：针对目前综合化模块化航空电子系统中,满足航空电子应用软件接口标准的分区管理方法基于单核嵌入式处理器的现状,研读航空电子工程委员会最新发布航空电子应用软件接口标准第1部分第4次修订版的要求,对恩智浦公司的嵌入式多核处理器、绿山公司的多核分区操作系统、风河公司的多核分区操作系统进行调研;基于多核分区操作系统设计并实现一种多核分区管理方法,提出3个创新点,包括分区在核间的动态控制方法、C/S架构的多核分区动态控制模型、虚拟机管理器的分区动态控制的接口标准;在典型嵌入式多核处理器目标硬件平台上,对多核分区管理方法的功能正确性进行测试和验证。

摘要：为解决现有故障注入工具缺乏对虚拟化系统特有故障进行测试的问题,提出一种面向虚拟化系统的故障注入工具架构。架构由虚拟机管理器、各虚拟机节点和前端部分组成,Xml定义的测试脚本通过前端部分传入并解析,使得虚拟机管理器获取故障注入信息后,根据信息将各类故障注入到虚拟机节点中,完成一次故障注入过程。以该架构为基础,在Xen虚拟化系统上实现故障注入工具并进行故障注入实验,实验结果表明,利用该工具可以对Xen系统进行有效故障注入并完成可靠性和容错性评测。

摘要：内存虚拟化方法一直是虚拟机管理器设计中最重要的部分.文中提出了VMM进行内存管理的一种机制:虚拟机(VM)的动态内存映射模型,它允许VMM在虚拟机运行时,动态地改变它的物理内存与机器物理内存的映射关系.利用DMM,VMM向上能够方便地实现按需取页、页面交换、Ballooning、内存共享、copy-on-write等虚拟机高级内存管理技术,向下能够兼容多种虚拟化架构.它所提供的一种模块化的分层体系结构,能有效地将上层的内存管理策略和底层的内存虚拟化实现很好地融合起来,为实现特征可调的内存管理提供了可能.文中给出了动态内存映射模型的基本原理,并阐述了利用该模型,实现各种虚拟机内存管理技术的相应机制和步骤.同时,在一个开源的虚拟机管理器(KVM)上实现了动态内存映射机制.测试表明,该机制具有良好的灵活性和可扩展性,能够在充分保证虚拟机访问内存的性能的前提下,实现虚拟机内存的动态管理和调配.

摘要：稳定耐用的代码用一种语言,而新型CPU却用另一种语言。必须重写软件才能消除这个表面上的矛盾吗?或者,虚拟化可以暂时甚至永久缓解这种转换?

摘要：中断异常虚拟化解决虚拟机管理器与虚拟机的中断异常处理兼容性问题能够保证虚拟机管理器对中断异常的绝对控制权,又能够保证虚拟机原生的中断异常处理过程。以Power PC的E500MC处理器核心为平台,设计实现了一种中断异常虚拟化方案。