CN102521013A - 嵌入式系统中用虚拟机镜像替代nand存储器的方法 - Google Patents

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本发明公开了一种嵌入式系统中用虚拟机镜像替代NAND存储器的方法，包括：启动虚拟机管理器，初始化嵌入式虚拟机的内存卡设备及其文件系统，执行嵌入式虚拟机的控制台程序，等待用户输入虚拟机加载命令，根据虚拟机加载命令加载虚拟机镜像，并根据虚拟机镜像的头部中的偏移地址获取虚拟机镜像在内存卡设备上的存放地址，启动虚拟机内核，在虚拟机内核的NAND存储器驱动中获取读写NAND存储器的指令，以得到指令的操作类型和操作地址，将指令的操作类型映射为内存卡的操作类型，累加虚拟机镜像在内存卡设备上的存放地址和指令的操作地址，以获取指令在内存卡设备中的操作地址，根据内存卡的操作类型和指令在内存卡设备中的操作地址生成对内存卡的操作指令。

Description

嵌入式系统中用虚拟机镜像替代NAND存储器的方法
技术领域
本发明属于嵌入式虚拟化领域，具体涉及一种嵌入式系统中用虚拟机镜像替代NAND存储器的方法。
背景技术
目前，在手机设备中，操作系统内核设置于NAND存储器(或者是ROM)上。系统启动时直接从NAND存储器加载操作系统。
然而。现有的NAND存储器具有两个很明显的缺点：
1、容量有限：手机NAND存储器一般只是用来存放固有的操作系统和短信，电话之类的信息，容量几乎都在1G以下，而且这不大的容量有很大一部分要用来存储嵌入式操作系统系统，导致可用的空间就更小了；
2、寿命有限，更换不易：NAND存储器的操作分为读、写、擦除3种。擦除操作有一定的次数限制，快闪存储器中每一块擦除的次数一般在10万到100万之间，如果超过上限，数据就会出错；此外，NAND存储器出错之后要想更换非常麻烦。
发明内容
本发明的目的在于提供一种嵌入式系统中用虚拟机镜像替代NAND存储器的方法，其解决了NAND存储器空间不足的问题，使得更换虚拟机镜像非常方便，并提高了嵌入式虚拟化的实用性和使用的方便程度。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种嵌入式系统中用虚拟机镜像替代NAND存储器的方法，包括以下步骤：启动虚拟机管理器，初始化嵌入式虚拟机的内存卡设备及其文件系统，执行嵌入式虚拟机的控制台程序，并等待用户输入虚拟机加载命令，根据虚拟机加载命令加载虚拟机镜像，并根据虚拟机镜像的头部中的偏移地址获取虚拟机镜像在内存卡设备上的存放地址，启动虚拟机内核，在虚拟机内核的NAND存储器驱动中获取读写NAND存储器的指令，以得到指令的操作类型和操作地址，将指令的操作类型映射为内存卡的操作类型，累加虚拟机镜像在内存卡设备上的存放地址和指令的操作地址，以获取指令在内存卡设备中的操作地址，根据内存卡的操作类型和指令在内存卡设备中的操作地址生成对内存卡的操作指令，根据对内存卡的操作指令操作内存卡，获得操作结果，并将操作结果保存在内存缓冲区中，虚拟机内核从内存缓冲区中获得操作结果，并根据操作结果完成对NAND存储器的读写操作。
虚拟机镜像的组织方式为：前512位为虚拟机镜像的头部，用于记录NAND存储器的分区的相关信息，每个分区的相关信息的大小为64位。
NAND存储器的分区的相关信息包括标志位、页大小、校验块大小、最小擦除单位、分区大小以及起始地址。
分区的相关信息具体为：第0第-第3位为分区的标识位，第4第-第7位为分区每个页的大小，第8第-第11位为分区每个页的校验块大小，第12第-第15位为分区擦除块的大小，第16第-第23位为分区的大小，第24第-第31位为分区在虚拟机镜像中的起始位置，第32第-第63位为分区的名称。
本发明具有以下优点：
(1)节省了NAND存储器上的存储空间
由于嵌入式设备中内存卡的存储空间大小比NAND存储器大得多，将NAND存储器中的数据放到内存卡中可以大量节省NAND存储器空间，使得用户可选择的虚拟机的数量大大增加。
(2)延长NAND存储器寿命
NAND存储器卡的读写次数有限，减少对NAND存储器的读写可以增加NAND存储器卡的使用寿命。
(3)方便更换虚拟机
更换虚拟机时，可以通过简单的复制命令将虚拟机镜像加入内存卡中，而不需要通过刷机的方式来修改NAND存储器。
附图说明
图1为本发明嵌入式系统中用虚拟机镜像替代NAND存储器的方法的流程图。
图2为虚拟机镜像的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实例对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，本发明方法的具体步骤为：
(1)启动虚拟机管理器；
(2)初始化嵌入式虚拟机的内存卡设备及其文件系统；
(3)执行嵌入式虚拟机的控制台程序，并等待用户输入虚拟机加载命令；
(4)根据虚拟机加载命令加载虚拟机镜像，并根据虚拟机镜像的头部中的偏移地址获取虚拟机镜像在内存卡设备上的存放地址；
(5)启动虚拟机内核；
(6)在虚拟机内核的NAND存储器驱动中获取读写NAND存储器的指令，以得到指令的操作类型和操作地址；
(7)将(6)中指令的操作类型映射为内存卡的操作类型；
(8)累加(4)中获取的虚拟机镜像在内存卡设备上的存放地址和(6)中指令的操作地址，以计算出指令在内存卡设备中的操作地址；
(9)根据(7)中得到的操作类型和(8)中得到的操作地址，生成对内存卡的操作指令；
(10)根据对内存卡的操作指令操作内存卡，获得操作结果，并将操作结果保存在内存缓冲区中；
(11)虚拟机内核从内存缓冲区中获得操作结果，并根据结果完成对NAND存储器的读写操作。
如图2所示，本发明方法中虚拟机镜像的组织结构如下：
前512位为虚拟机镜像的头部，用于记录NAND存储器的分区的相关信息，包括标志位、页大小、校验块大小、最小擦除单位、分区大小以及起始地址。每个分区的相关信息的大小为64位，具体为：
第0第-第3位为分区的标识位；
第4第-第7位为分区每个页的大小；
第8第-第11位为分区每个页的校验块大小；
第12第-第15位为分区擦除块的大小；
第16第-第23位为分区的大小；
第24第-第31位为分区在镜像中的起始位置；
第32第-第63位为分区的名称。
由上分析可以发现本发明方法，在使用嵌入式虚拟机时，用内存卡上的虚拟机镜像代替NAND存储器设备。使得用户节省了大量NAND存储器空间，而且还可以很方便的定制和修改原有的虚拟机。

Claims (4)

1.一种嵌入式系统中用虚拟机镜像替代NAND存储器的方法，包括以下步骤：
(1)启动虚拟机管理器；
(2)初始化所述嵌入式虚拟机的内存卡设备及其文件系统；
(3)执行所述嵌入式虚拟机的控制台程序，并等待用户输入虚拟机加载命令；
(4)根据所述虚拟机加载命令加载虚拟机镜像，并根据所述虚拟机镜像的头部中的偏移地址获取所述虚拟机镜像在所述内存卡设备上的存放地址；
(5)启动虚拟机内核；
(6)在所述虚拟机内核的NAND存储器驱动中获取读写NAND存储器的指令，以得到所述指令的操作类型和操作地址；
(7)将所述指令的操作类型映射为所述内存卡的操作类型；
(8)累加所述虚拟机镜像在所述内存卡设备上的存放地址和所述指令的操作地址，以获取所述指令在所述内存卡设备中的操作地址；
(9)根据所述内存卡的操作类型和所述指令在所述内存卡设备中的操作地址生成对所述内存卡的操作指令；
(10)根据对所述内存卡的操作指令操作所述内存卡，获得操作结果，并将所述操作结果保存在内存缓冲区中；
(11)所述虚拟机内核从所述内存缓冲区中获得所述操作结果，并根据所述操作结果完成对所述NAND存储器的读写操作。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述虚拟机镜像的组织方式为：
前512位为所述虚拟机镜像的头部，用于记录所述NAND存储器的分区的相关信息；
每个分区的相关信息的大小为64位。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述NAND存储器的分区的相关信息包括标志位、页大小、校验块大小、最小擦除单位、分区大小以及起始地址。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述分区的相关信息具体为：
第0第-第3位为所述分区的标识位；
第4第-第7位为所述分区每个页的大小；
第8第-第11位为所述分区每个页的校验块大小；
第12第-第15位为所述分区擦除块的大小；
第16第-第23位为所述分区的大小；
第24第-第31位为所述分区在所述虚拟机镜像中的起始位置；
第32第-第63位为所述分区的名称。
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