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android、virtualbox跨界编译及动态迁移云平台系统研发大学本科毕业论文.doc
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android、virtualbox跨界编译及动态迁移云平台系统研发大学本科毕业论文.doc
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本科毕业设计(论文)
题目:Android/VirtualBox 跨界编译
及动态迁移云平台系统研发
学 院 电子与信息学院
专 业 信息工程
学生姓名
学生学号
指导教师 陆以勤
提交日期 2015 年 5 月 20 日
I
摘 要
Contiki 微操作系统作为一种小型的,开源的,极易移植的微操作系统。由
于其对硬件平台要求较低,所以被广泛地用于无线网络传感器等低功耗应用场景。
另外由于其小型化,给系统跨平台迁移提供了可能性。
本文首先简要介绍了 Contiki 操作系统、GCC 编译、交叉编译、TCP/IP 通信
和通信加密算法等跨界编译和调度的基础,并对 Contiki 系统架构、源代码和进
程调度做了研究分析。接着详细介绍了 Contiki 系统在 Linux 和 Android 虚拟机
的跨平台编译,以及 Contiki 系统在不同 Linux 虚拟机之间、Linux 和 Android 之
间的动态迁移,为以后在大型并发运算系统架构上提供一个可行的参考方案。先
将大计算量分解成若干个小的计算量,通过 Contiki 进程触发机制,让其运行在
每个 Contiki 上。再通过平台的迁移自动运行,可实现多个 Contiki 的多方位交叉
与计算并发,这对于 Contiki 系统的多平台运行有着重要意义,也这为以后物联
网时代奠定一个新的系统解决方案。
实验结果及截图表明,本文建立相应的跨平台编译链,通过系统调用,在程
序中实现了自动编译功能。并且通过建立网络传输通道,实现了不同平台间的动
态迁移。这些也进一步验证了以 Contiki 为基础的计算并发系统解决方案的可行
性。
关键词:Contiki 微操作系统;Linux;安卓虚拟机;跨平台编译;迁移
II
Abstract
Micro Contiki operating system is a small, open-source, easy-to-transplant micro
operating system.Because of its lower requirements for hardware platform, it is
widely used in wireless network sensors and other low-power application
scenarios.And because of its miniaturization, it provides the possibility for the system
cross platform migration.
This paper first briefly introduces some basic knowledge of cross compilation and
scheduling,such as Contiki operating system,GCC compilation,cross compilation ,
TCP/IP communication and so on.Next the Contiki system architecture, source code
and process scheduling are studied and analyzed.Then this paper mainly introduces
the automatic compiling and migrating of Contiki system between different
Android/Linux virtual machines, which provides a feasible scheme for reference for
the future in large-scale concurrent computing system architecture .First, the large
amount of computation is decomposed into a number of small computational
quantities.Using Contiki process trigger mechanism, it runs on each Contiki.Then
through the migration of the platform automatically, the multi directions and
computing concurrency of multiple Contiki can be realized.This is important for the
multi platform operation of the Contiki system, and it also lays a new system solution
for the future IOT era.
Experimental results and screenshots show that this paper realizes the automatic
compiling function in the program through establishing the cross platform compile
chain, and then the system call.And through the establishment of the network
transmission channel, the dynamic transfer between different platforms is
realized.These are also further verified the feasibility of Contiki based computing
concurrent system solution.
Keyword: Micro Contiki operating system; Linux; Android virtual machine; cross
compilation; transplantation
III
目 录
摘 要..............................................................I
Abstract ...........................................................II
第一章 绪 论.......................................................1
1.1 课题背景和意义 .............................................1
1.2 课题的国内外发展现状 .......................................1
1.3 课题研究主要目标及工作 .....................................2
1.4 论文内容安排 ...............................................2
第二章 动态迁移系统设计.............................................3
2.1 系统架构 ...................................................3
2.2 系统设计 ...................................................5
2.2.1 Contiki 系统说明 ........................................5
2.2.2 Linux 下 GCC 编译 ......................................5
2.2.3 交叉编译的介绍.........................................6
2.2.4 TCP/IP 简介 ............................................7
2.2.5 信息加密简介...........................................8
2.3 本章小结 ...................................................8
第三章 Contiki 微型虚拟机研究........................................9
3.1 Contiki 源码分析.............................................9
3.2 Contiki 进程触发示例........................................10
3.2.1 Protothreads............................................10
3.2.2 进程控制模块..........................................11
3.2.3 进程调度..............................................12
3.3 本章小结 ..................................................17
第四章 Linux/Android 跨平台编译研究 ...............................18
4.1 Contiki 在 Linux 下的编译 ....................................18
4.2 Contiki 在 Android 环境下的编译 ..............................22
4.2.1 交叉编译工具链的建立..................................22
4.2.2 Makefile 文件编写 ......................................23
4.2.3 编译过程..............................................24
4.2.4 自动编译..............................................25
4.3 本章小结 ..................................................25
第五章 系统动态迁移研究............................................26
5.1 网络传输研究 ..............................................26
5.1.1 TCP 协议..............................................26
5.1.2 Socket 套接字 ..........................................26
5.2 RSA_AES 加密算法研究 .....................................27
5.2.1 RSA 加密算法研究 .....................................27
5.2.2 AES 加密算法研究 .....................................27
5.3 动态迁移框架研究 ..........................................28
IV
5.4 本章小结 ..................................................32
第六章 系统测试与评价..............................................33
6.1 运行测试 ..................................................33
6.2 系统评价 ..................................................35
6.3 本章小结 ..................................................35
结 论..............................................................36
致 谢.............................................................37
参考文献...........................................................38
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