服务器虚拟化技术在航空电子企业的实践应用

本文描述了服务器虚拟化技术的概念、分类以及相关的虚拟化产品,以主流VMware vSphere虚拟化产品为基础,设计了一个在航空电子企业中搭建虚拟化平台的建设方案,并阐述了该方案实施后所能取得的效果.     

基于GPU指令转发的虚拟化图形引擎设计及实现

为了满足机载座舱显控系统对图形引擎的性能要求，设计了一种基于半虚拟化的机载图形引擎实现方案，并在嵌入式平台上进行实现和测试.结果表明采用本文设计的虚拟化图形引擎，可以满足多个虚拟机同时使用GPU进行绘制的需求的同时，可以有效发挥多核CPU的性能,在提高了产品集成度的同时，显著提升了机载图形应用的性能。     

嵌入式虚拟机管理器内存虚拟化方法研究

嵌入式虚拟机管理器需对3类硬件资源进行虚拟化才能支持客户OS的正常运行,而且支持虚拟内存的客户OS需对MMU页表进行虚拟化;以NXP公司的PowerPC架构处理器为例介绍了MMU概况、管理方法,并提出MMU虚拟化的需求;研究了XEN、ViMo、KVM/ARM、NOVA、MobiVMM 5个典型虚拟机管理器软件中所采用的主流内存虚拟化方案,并给出了基于软件影子页表、基于硬件支持特性、软硬件结合等3种对MMU页表进行虚拟化的解决方案.     

客户操作系统中断虚拟化的研究与实现

为解决操作系统在运行于虚拟机管理器提供的虚拟化环境中，无法直接处理系统中的中断的问题，针对虚拟化操作系统的中断处理，结合虚拟机管理器所能提供的功能，提出了一种中断虚拟化的模型，并以VxWorks 5．5为验证对象进行了中断虚拟化的实现以及验证，通过验证结果表明，中断虚拟化模型能够保证客户操作系统中断的正常处理。     

虚拟化技术在航空计算领域的应用

虚拟化技术在资源分配、应用移植和隔离等方面有着巨大优势,为了满足航空计算领域对综合化、智能化的需求,以及机载嵌入式系统对实时性、功耗和体积等方面的制约,本文开展虚拟化技术在航空计算领域的应用研究。首先介绍虚拟化技术的基本原理,对比虚拟机和容器的主要特点;其次分析虚拟化技术应用的三个例子,可虚拟化操作系统在多核处理器上的...     

支持国产GPU 芯片的虚拟化构建与QoS 控制研究

采用了API 转发的技术路线，通过虚拟机、虚拟机管理系统与宿主机中各模块的协作，为虚拟机提 供与物理GPU 具有相同功能的显卡，在应用程序库层面实现了国产GPU 芯片的虚拟化平台。此外通过设计基 于QoS 的GPU 资源自适应调度算法，为多虚拟机的资源竞争提供了公平调度保证。最后通过测试验证了基于 国产GPU 芯片的虚拟化构建的可用性和基于QoS 的自适应公平性调度算法的有效性。     

航空电子领域虚拟化技术应用研究

随着航空电子系统承载的应用日趋复杂，飞机对机载设备的计算力和功耗比要求不断提升，这也推 动了嵌入式多核处理器的加速应用和普及。多核处理器在航空电子设备中的深入应用，随之而来的是运行的软 件复杂度急剧上升。随着商用领域嵌入式虚拟化的出现，如何将该技术更有效的应用到航空电子领域，成为必 须要研究的课题。本文结合航空电子本身的特点，概述航空电子多核处理器平台上嵌入式虚拟化的特征及应用 思路，为航空电子领域虚拟化的技术研究提供参考。     

面向MR远程协同任务的实物虚拟化方法研究

混合现实（Mixed reality,MR）技术的飞速发展为装配场景中的远程协同任务带来了新的可能。作为MR协同系统的前置环节,实物虚拟化的主要任务是为用户浏览与交互提供可靠的模型支撑与虚实融合关系。现有方法无法同时兼顾装配零件细节高还原度、低虚拟化成本的目标。本文提出了一种基于模板匹配和点云配准原理的零件模型精密恢复方法,针对MR远程协同过程中的任务相关零件,首先通过基于背景差分与八叉树空间检索的背景点云分割以及基于超体素的前景粘连点云分割获得零件点云相关的先验信息来分割模板匹配感兴趣区域ROI,解决了原始LineMod算法抗遮挡性弱、模板比对效率低的问题,完成了对零件点云的识别匹配和位姿粗略估计;然后利用ICP算法进一步优化估计的位姿,求解相关零件在重建点云模型中的精确位姿;最后根据此位姿,用高精度的零件CAD模型替换3D重建点云场景中的零件重建点云模型,最终实现对共享MR协同场景的实物虚拟化。通过对复杂装配场景中的多种零件进行实物虚拟化试验,证明了本文方法能够准确识别零件点云,实现精确的实物虚拟化,在MR远程协同任务中具有重要的实用意义。     

基于分区代理机制的FC通信虚拟化方案设计

随着航电系统的发展,处理平台的集成度逐步提高,多核处理器集成多个应用将是未来应用的趋势。 但在使用多核处理器的系统中,由于多个处理器核并行运行,需要解决通信资源在多个处理器核之间的共享问 题。本文提出了一种基于分区代理机制的FC 通信虚拟化方案设计,可以实现多核架构下多应用、多分区共享 FC 网络接口设备进行通信。     

嵌入式微核虚拟机管理器存储管理架构设计

对微内核架构、嵌入式虚拟化技术、嵌入式多核处理器支持技术进行简介,对工业界和学术界形成的嵌入式微内核虚拟机管理器产品进行相应调研,提出一种基于微内核架构多核虚拟机管理器的存储管理架构设计模式,把存储管理分为内核态MMU管理和用户态内存分配器两部分实现.MMU管理负责完成MMU初始化、TLB无效和增加/删除映射等功能;内存分配器负责实现memcache分配器、字节分配器和页分配器3种内存管理机制.     

自适应资源管理与协同计算支撑技术研究

随着武器装备信息化技术的发展,作战场景发生了重大变化,多兵种、跨领域的需求愈加凸显,更加注重资源利用率、信息共享程度、分布式协同能力,而目前装备嵌入式计算机呈现出“烟囱式”的发展现状,资源利用率不高、信息共享受限、跨平台之间协同不足,严重影响装备系统的能力。针对这些问题重点研究基于虚拟化技术的资源管理调度、任务自适应的协同计算等技术,为跨平台作战应用统一分配系统资源、提高系统资源的按需分配和自适应调度提供了支持。     

基于云计算的资源调度策略

基于云计算虚拟化技术,提出了一种租借理论和动态多级资源池相结合的资源调度策略,可以有效减少资源空闲时间,提高资源的利用率。根据策略设计了资源调度模型,并搭建实验环境对提出的资源调度策略进行了试验。实验证明该策略确实可以有效的提高资源的利用率。     

空中加油机加油操控台设计及人机工效分析

分析了空中加油机加油员操控台设计的人机工效因素,结合加油员操控台的特点及设计要素对操控台的形式进行对比分析,设计出一种具有良好人机界面的空中加油机加油员操控台。利用分析软件对操控台设计进行了可视性、可达性人机工效虚拟化评估,结果表明所设计操控台能够满足加油操控员操作的人机工效要求。     

机载计算机多核虚拟化系统文件动态配置方法

针对机载计算机多核虚拟化环境下虚拟机数量及需要固化加载的文件数量不确定性所导致的复杂性 问题,提出了一种文件动态配置方法,通过配置工具按固定格式生成文件清单,软件根据文件清单生成文件配 置数据,针对不同的虚拟机数量及不同的文件数量,动态调整文件配置数据各项参数及偏移,并根据文件配置 数据一键固化并加载机载二进制文件。相比于传统的机载文件固化加载方法,提高了机载维护状态下操作的便 捷性;其依赖配置表的设计不需要人工过度干预,可以使维护过程更加可靠。     

虚拟化技术在民航支线机场信息系统中的应用

<正>对民航支线机场信息系统所面临的资源利用率过低、可维护性要求高以及成本投入高等问题,作者提出了基于虚拟化技术的民航支线机场信息系统综合解决方案,将虚拟机的全局虚拟化机制引入到民航机场信息化领域。测试结果表明,该方案在核心业务系统的稳定性、可维护性、资源利用率以及成本控制等多个方面均优于传统方案。     

全机静强度虚拟试验技术研究及应用

地面试验是目前验证飞机结构性能和品质最重要的手段,全机地面静强度试验载荷高、变形大,飞机结构有可能发生非预期破坏,试验系统也存在意外故障风险,这些对试验设计与实施带来巨大挑战。对飞机结构静强度虚拟试验技术进行了系统研究,建立了试验物理系统数字化、结构力学行为虚拟化及试验过程虚拟物理融合化技术,形成了物理与虚拟试验双线并行、互动融合新模式。将虚拟试验技术在大型飞机全机静强度试验中进行了应用,飞机变形误差1%,应变误差小于10%,有效提升了全机静力试验的可靠性和安全性,缩短了试验周期,为飞机研制发挥了重要作用。     

航空电子云系统架构与网络

在未来作战体系中,航空电子系统需要飞行平台具有跨系统平台的信息共享和协同处理的能力。根据未来日益复杂的航空任务需求,基于云计算资源共享池思想提出了一种跨系统平台高度综合的航空电子系统——"航空电子云",并阐明了其系统架构,重点介绍了航空电子云的网络。在网络物理层,根据航空电子系统物理设备的特点,构建了航空电子云分层分簇的网络架构。在网络逻辑层,引入雾计算和云计算的思想,介绍了基础设施的三层虚拟化结构。航空电子云将资源的共享范围从单系统平台扩充到多系统平台,提升了航空电子系统的体系作战能力。     

下一代综合模块化航空电子系统关键技术研究

随着高新技术的不断发展,航空电子机载系统能支持越来越复杂的功能,当前的综合模块化航空电子(IMA)系统架构采用模块化的设计以及开放式的架构,在提高航空电子系统可靠性的同时大大降低了功耗及成本。但随着飞行任务的日益复杂以及机载系统功能的不断增加,当前的IMA系统在面对复杂的应用需求时出现了无法突破的技术瓶颈。基于当前IMA系统的技术瓶颈,详细描述了下一代IMA系统的架构设计细节,总结了实施下一代IMA系统将面临的技术挑战,从高速网络,高性能多核处理器以及多核虚拟化等方面分析了有望发挥重要作用的关键技术,并提供了关键技术可行的研究思路,为下一代IMA系统的相关研究提供参考。     

支撑型号研制的数据中心虚拟融合架构研究

为更好的支撑型号数字化研制,以航空企业内部网络数据中心建设为例,介绍了虚拟化技术中服务器虚拟化与存储虚拟化的基本概念,研究了存储虚拟化与服务器虚拟化技术构建的虚拟融合系统架构,并进行了应用测试,验证了虚拟融合架构的可扩展、易维护、高效率等特点,并对运行中出现的一次虚拟机数据存储故障现象进行了描述和分析,给出了故障处理方法,为数据中心运行维护积累了宝贵的实践经验,也为虚拟融合架构在行业内的推广使用奠定了基础。     

基于对称多处理架构的软件调试技术研究和实现

为了满足计算机领域用户对高性能及低功耗的双重需求,在深入研究多核现状的基础上,结合核间中断技术,提出了一种对称多处理架构下的软件调试器设计和实现方案。方案不仅成本低,而且不需要特殊调试硬件的支持,可为多核系统的故障诊断和分析提供参考借鉴。