横跨单内核与外围核心的Transkernel
摘要：智能设备经常执行由后台活动驱动的大量短暂任务。为了执行这样的任务，操作系统内核会在之前唤醒平台，并在之后使其休眠。在这个过程中，内核会对各种输入输出设备进行操作，协调它们的电源状态转换。这样的内核执行方式效率低，因为它们与典型的CPU硬件不匹配。将它们运行在一个低功耗的、类似于微控制器的核心上，即外围核心，能够减轻CPU的效率问题。 因此，我们提出了一种新的操作系统结构，其中一个轻量级的虚拟执行器，称为transkernel，可以从一个单块内核中卸载特定的阶段。 transkernel通过跨ISA的动态二进制翻译(DBT)来翻译有状态的内核执行；它通过一个狭窄而稳定的二进制接口，在一个小型的无状态内核服务集合后面进行模拟；它专门用于热路径；它利用ISA的相似性降低DBT的成本。 通过基于ARM的原型，我们展示了transkernel的可行性和优势。我们证明了，尽管跨ISA的DBT通常是在效率损失的假设下使用的，但它能在现成的硬件上实现效率的提升。
作者：Liwei Guo, Shuang Zhai, Yi Qiao, Felix Xiaozhu Lin
论文ID：1811.05000
分类：Operating Systems
分类简称：cs.OS
提交时间：2019-06-07