Linux內(nèi)核訪存錯誤動態(tài)檢測工具UniPro的設計與實現(xiàn)的開題報告

Linux內(nèi)核訪存錯誤動態(tài)檢測工具UniPro的設計與實現(xiàn)的開題報告一、研究背景和意義操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)中最核心的軟件之一。它通過與計算機硬件交互，管理計算機資源，為上層應用程序提供服務。在操作系統(tǒng)中，內(nèi)核是操作系統(tǒng)的核心，是與硬件最接近的部分。一旦內(nèi)核出現(xiàn)了問題，整個系統(tǒng)就會出現(xiàn)異常甚至崩潰。因此，將內(nèi)核程序的正確性確保程度提高到極致是非常重要的。Linux是一個開源的操作系統(tǒng)內(nèi)核，它在許多領域中都有廣泛的應用。盡管Linux內(nèi)核在開發(fā)過程中經(jīng)過了各種測試和驗證，但針對內(nèi)核訪存錯誤的檢測并不完備。在一些繁重的工作負載下，內(nèi)核的訪存錯誤可能得不到及時的檢測的到處理，可能會給用戶帶來嚴重的后果。因此，設計一種可以動態(tài)檢測Linux內(nèi)核訪存錯誤的工具具有重要的意義。UniPro是一種新型的內(nèi)核訪存錯誤動態(tài)檢測工具。它使用QEMU進程虛擬化技術(shù)，通過運行在虛擬化的Linux操作系統(tǒng)上的監(jiān)控程序來監(jiān)控內(nèi)核的訪存情況。當監(jiān)測到內(nèi)核訪存錯誤的時候，UniPro會記錄相關(guān)信息并通過系統(tǒng)調(diào)用返回錯誤碼，通知應用程序進行進一步處理。因此，UniPro不僅可以幫助內(nèi)核應用程序檢測和解決訪存錯誤問題，還可以提高系統(tǒng)的性能和可靠性。二、研究目標和內(nèi)容本研究的主要目標是設計和實現(xiàn)UniPro內(nèi)核訪存錯誤動態(tài)檢測工具。具體實現(xiàn)過程包括以下幾個步驟：1.了解Linux內(nèi)核的訪存錯誤檢測機制。分析目前內(nèi)核訪存錯誤檢測的方法和工具，包括內(nèi)核代碼靜態(tài)分析和動態(tài)跟蹤技術(shù)。2.掌握QEMU進程虛擬化技術(shù)。QEMU是目前最成熟的可以用于進程虛擬化的開源虛擬機，它可以在本機CPU上模擬另一個CPU運行不同的操作系統(tǒng)。3.熟練掌握Linux系統(tǒng)調(diào)用和內(nèi)核模塊編程。了解系統(tǒng)調(diào)用和內(nèi)核模塊的原理和機制。4.設計UniPro內(nèi)核訪存錯誤動態(tài)檢測工具?；赒EMU進程虛擬化技術(shù)和Linux系統(tǒng)調(diào)用機制，設計動態(tài)檢測工具UniPro，實現(xiàn)對內(nèi)核訪存錯誤的監(jiān)控和檢測。5.實現(xiàn)UniPro內(nèi)核訪存錯誤動態(tài)檢測工具?；谠O計方案，編寫測試代碼和實現(xiàn)UniPro內(nèi)核訪存錯誤動態(tài)檢測工具的代碼。6.測試UniPro內(nèi)核訪存錯誤動態(tài)檢測工具。通過對應用程序的測試和性能評估，測試UniPro內(nèi)核訪存錯誤動態(tài)檢測工具的穩(wěn)定性和效率。三、預期成果本研究的預期成果包括：1.對Linux內(nèi)核訪存錯誤檢測機制的深入理解和分析，掌握內(nèi)核代碼靜態(tài)分析和動態(tài)跟蹤技術(shù)。2.熟練掌握QEMU進程虛擬化技術(shù)和Linux系統(tǒng)調(diào)用機制。3.設計出UniPro內(nèi)核訪存錯誤動態(tài)檢測工具的方案，并實現(xiàn)相應的代碼。4.實現(xiàn)了UniPro內(nèi)核訪存錯誤動態(tài)檢測工具，并進行測試和性能評估。5.通過對UniPro內(nèi)核訪存錯誤動態(tài)檢測工具的研究和實踐，提高對操作系統(tǒng)和內(nèi)核安全問題的認識和能力。四、研究計劃1.項目階段時間：2019年1月-2019年3月內(nèi)容：分析研究Linux內(nèi)核訪存錯誤檢測機制，熟悉QEMU進程虛擬化技術(shù)，并對UniPro內(nèi)核訪存錯誤動態(tài)檢測工具進行詳細設計，在論文中撰寫相關(guān)內(nèi)容。2.編碼階段時間：2019年4月-2019年7月內(nèi)容：編寫UniPro內(nèi)核訪存錯誤動態(tài)檢測工具的代碼，并進行測試和評估，不斷改進。3.撰寫論文時間：2019年8月-2019年9月內(nèi)容：撰寫畢業(yè)論文，包括緒論、相關(guān)技術(shù)、設計與實現(xiàn)、實驗結(jié)果與分析和結(jié)論等部分。五、預期產(chǎn)出論文列表1.鄧勇鋒，伍世兵，何正陽.Linux內(nèi)核訪存錯誤動態(tài)檢測工具UniPro的設計與實現(xiàn)[J].計算機應用，2