Please use this persistent identifier to cite or link to this item: doi:10.24405/500
Title: FPGA-Based System Virtual Machines
Other Titles: FPGA-basierte Systemvirtualisierung
Authors: Eckert, Marcel 
Language: en
Subject (DDC): Informatik
Subject: Field Programmable Gate Array
Operating System
Virtuelle Maschine
Betriebssystem
Issue Date: 2014
Publisher: Universitätsbibliothek der HSU/UniBwH
Document Type: Thesis
Publisher Place: Hamburg
Abstract: 
Die Verwendung von FPGAs als rekonfigurierbare Hardwarebausteine findet bereits heute eine immer weitere Verbreitung. Das Gesetz von Moore sagt eine immer weitere Zunahme der Transistorzahlen auf immer kleineren Flächen voraus. Einige Autoren sind der Auffassung, das dies dazu führen wird, dass rekonfigurierbare Hardware fester Bestandteil zukünftiger Rechnerarchitekturen sein wird. Die vorliegende Arbeit schlägt eine Nutzungsmöglichkeit dieser dann vorhandenen rekonfigurierbaren Flächen vor, die über die heutzutage gebräuchliche Nutzung als Hardwarebeschleuniger für spezifische Berechnungsaufgaben (engl. accelerator units), hinausgeht. Die Arbeit vereinigt die Ansätze von konfigurierbarer Hardware und systemorientierten Virtuellen Maschinen. Dabei wird die Eigenschaft von konfigurierbarer Hardware, bei Bedarf die benötigte Hardwarefunktionalität bereitzustellen, genutzt, um das Erzeugen und Verwalten von systemorientierten Virtuellen Maschinen als tatsächlich vorliegende Hardware zu ermöglichen. Die Arbeit analysiert dabei zunächst theoretisch die notwendigen Voraussetzungen (Schnittstellen zwischen rekonfigurierbarer und statischer Hardware; Betriebssystemfunktionalitäten) an ein solches Virtualisierungssystem. In einem zweiten Schritt der Arbeit wird ein FPGA basierter Prototyp eines solchen Virtualisierungssystems vorgestellt. Ein FPGA bietet dabei durch Nutzung von partieller und dynamischer (Selbst)rekonfiguration die Möglichkeit, sowohl die zur Laufzeit des Systems statische, als auch die rekonfigurierbare Hardware abzubilden. Der Prototyp beinhaltet dabei nicht nur die benötigte Hardware sondern auch ein auf diese Hardware angepasstes Betriebssystem (Linux) inklusive der benötigten Gerätetreiber. Im abschließenden Teil der Arbeit werden die im theoretischen Teil erarbeiteten Vorteile eines FPGA basierten Virtualisierungssystems durch Benchmarkmessungen am Protoypen gezeigt. Weiterhin werden noch offenen Probleme und Lösungsvorschläge vorgestellt, die in weiterführenden Arbeiten bearbeitet werden können.
Organization Units (connected with the publication): Technische Informatik 
DOI: https://doi.org/10.24405/500
URL: http://edoc.sub.uni-hamburg.de/hsu/volltexte/2014/3074/
Advisor: Klauer, Bernd 
Referee: Zölzer, Udo
Grantor: HSU Hamburg
Type of thesis: Doctoral Thesis
Exam date: 2014-03-31
Appears in Collections:Publications of the HSU Researchers

Files in This Item:
File Description SizeFormat
openHSU_500.pdf1.29 MBAdobe PDFView/Open
Show full item record

CORE Recommender

Google ScholarTM

Check


Items in openHSU are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.