李 剑，胡晓惠，赵军锁

（1.中国科学院软件研究所 综合信息系统技术国家级重点实验室，北京100190；2.中国科学院研究生院，北京100049）

0 引 言

在航天航空领域的安全关键系统中，存在多个安全级别的任务。通常根据不同安全级别，将整个系统划分成多个子系统［1］，采取合理的调度策略和隔离手段，使用这些子系统在同一处理器上运行，共享设备资源。本文设计了使用半虚拟技术的分区系统，系统包含多个分区，每个分区中包含不同类型的任务，采用分区调度和地址映射实现时间空间上的隔离［2］，保证整个系统的安全性。

该分区系统包含主机实时操作系统RTEMS［3］和子区操作系统PLINUX。在主机系统中，通过虚拟机监视器创建虚拟机任务运行PLINUX系统，PLINUX基于LINUX1.0内核实现。主机系统和子区系统包含不同安全级别和实时要求的任务，整个系统的任务共享时间、空间资源。利用处理器的地址映射机制，把主机系统和子区系统隔离开，各系统独立运行互不干扰。该设计方案引入虚拟机制，子区系统内部是一个完整独立的操作系统环境，功能更加完备；子区系统使用虚拟机监视器提供的虚拟硬件资源，其故障不会导致系统崩溃，系统可靠性得到提高。

1 背景技术

1.1 半虚拟化技术介绍

系统虚拟技术是在虚拟机监视器的控制下［4－5］，提取系统资源，虚拟成可复用的多个资源分配给虚拟机使用，包含全虚拟技术和半虚拟技术。全虚拟技术是虚拟机监视器处理客户机操作系统执行的指令，系统效率非常低，不可能在嵌入式系统中使用。……