第27卷第4期2010年4月

计算机应用研究ApplicationResearchofComputersV01.
27No.
4Apr.
2010基于虚拟机的轻量级医疗诊断系统的应用研究木包敬海1,龚文锋2,黄安甲1,梁家海1(1.
广西钦州学院物理与电子工程系,广西钦州535000;2.
广西钦州市二医院,广西钦州535000)摘要:医疗诊断系铳存在设计难度大、投入成本高、数据安全难以保障等问题.
提出一种基于虚拟机和轻量级开发的解决方案,采用ASP.
NET+Access+Ajax模式设计医疗诊断系统,并运行在VMWare虚拟机环境中.

根据该方案设计了急腹症医疗诊断系统.
实践表明,基于虚拟机的轻量级医疗诊断系统,具有开发难度适中、成本低、安全可靠、管理维护方便等优点.
关键词:虚拟机;轻量级;医疗诊断系统;VMWare;急腹症中图分类号:TP391.
5文献标志码:A文章编号:1001.
3695(2010)04—1394—03doi:10.
3969/j.
issn.
1001-3695.
2010.
04.
051Applicationandresearchoflight—weightmedicaldiagnosissystembasedonvirtualmachineBAOJing—hail,GONGWen.
feng:,HUANGAn-jial,LIANGJia—hall(1.
Dept.
ofPhysics&ElectronicEngineering,QinzhouUniversity,QinzhouGnangxi535000,Ch咖;2.
QinzhouSecondHospital,QinzhouGuangxi535000,China)Abstract:Medicaldiagnosissystem(MDS)facestheproblemsofgreatdesigndifficulty,highcostanddatasecurityishardtobeguaranteed.
Thearticleprovidedansolutionforresolvingtheproblembasedonvirtualmachineandlight.
weishtdevelop-ment.
DesignedMDSbythemodeofASP.
NET+Access+AiaxandranunderVMWarevirtualmachineenvironment.
Aecord.
ingtothesolution.
designedaacuteabclommonsyndromeMDS.
Resultshowsthatlight.
weightMDSrunsunderVirtualMa-chinehastheadvantagesofmediumdifficultyfordevelopment.
IOWcost.
seeurityandreliable,easiertomanageandmaintain.
Keywords:virtualmachine;light·weight;medicaldiagnosissystem;VMwa∞;acuteabdommonsyndrome0引言医疗体制改革以来,我国各类性质的医院效率都有下降的趋势….
通过医疗信息化提高效率,特别是采用医疗诊断系统辅助决策成为研究热点.
但是,由于绝大部分医院存在硬件条件差、技术力量薄弱等问题,给医疗诊断系统的设计和普及带来巨大困难.
针对普通医院的现有条件,采用ASP.
NET+Access+ajax模式,设计运行在虚拟机环境的实用、安全的轻量级医疗诊断系统.
1医疗诊断系统的发展现状与存在问题医疗诊断系统、医疗专家系统(medicalexpertsystem)口o,是一种应用人工智能技术来模拟医学专家诊断和治疗疾病的思维过程的程序系统,也是当前人工智能研究中最活跃的应用之一.
与传统的诊断相比,医疗诊断系统具有众多优点,因此,人们从20世纪70年代就开始对它的研究.
1974年,美国斯坦福大学开发出能帮助内科医生诊断感染性疾病的MYCIN系统.
此后,医疗诊断系统进人快速发展阶段.
2l世纪以后,国内先后出现了掌纹诊病、中医专家系统、奶牛疾病诊断系统等医疗诊断系统¨.
4J.
虽然三十多年来,国内外对医疗诊断系统都投入了巨大的力量进行研究,有了一定的进展,但真正能为医生所接受并投入实际使用的为数极少口J.
首先,目前还存在知识获取、知识库管理维护、推理等难题,难以设计比较完善的专家系统¨1;其次,作为企业级信息系统中最复杂的类型,医疗诊断系统的开发技术要求、管理维护都存在巨大困难'¨;再次,医疗诊断系统往往片面追求计算机技术,实用性不理想,难以获得医生的信任捧J.
如何根据医院的实际条件和诊断需求,设计开发难度适中、诊断效果良好的医疗诊断系统,成为新的挑战.
2基于虚拟机的轻量级医疗诊断系统的思路针对医疗诊断系统面临的难题,应该根据广大医院的实际条件,设计技术难度适中、成本低廉、安全性高、管理维护方便的医疗诊断系统一1.
经调查研究,提出一种基于虚拟机的轻量级医疗诊断系统的思路,采用ASP.
NET+Access+Ajax的模式开发轻量级医疗诊断系统.
该系统运行在虚拟机环境,确保数据安全,同时也满足了灵活迁移的需求.
收稿日期:2009—10—09;修回日期:2009.
11.
20基金项目:广西科技厅攻关项目(0815003·11);广西自然科学基金资助项目(0832018Z)作者简介:包敬海(1979.
),男,广西东兴人,教研室主任,讲师,硕士,主要研究方向为数据挖掘、商业智能(ba0535000@163.
咖);龚文锋(1983·),男.
广西浦北人,主治医师,学士.
主要研究方向为胃肠腺体外科;黄安甲(1943.
).
男.
广西北流人,教授,硕导,学士,主要研究方向为专家系统;粱家海(1968.
),广西浦北人,教研室主任,副教授.
硕士,主要研究方向为计算机测控技术.

万方数据第4期包敬海.
等:基于虚拟机的轻量级医疗诊断系统的应用研究·1395·2.
1轻量级开发降低技术难度、提高系统速度循规蹈矩的重量级开发比较适合大型项目,而在绝大多数的中小型产品设计中,客户的需求是灵活多变的,更适合采用快速、小型、低成本的轻尾级设计方法'10,11].
处于发展初级阶段的医疗诊断系统,符合轻量级开发的思想.
1)采用B/S(browser/server,浏览器/服务器)结构降低开发成本.
传统的专家系统往往采用VC、VB、Prolog等语言实现¨引,采用C/S(client/server,客户机/服务器)结构.
C/S结构的软件运行速度快,擅长复杂的数据处理,但是技术、成本等方面的劣势明显.
而B/S的技术难度小、成本低、开发周期短、配置和管理也非常方便,客户端无须安装额外的软件即可获取服务,成为专家系统的发展趋势¨".
2)采用ASP.
NET技术.
与ASP、JSP和PHP相比,ASP.
NET作为微软的旗舰产品,具有技术先进、性能强大、稳定可靠等优势,在各类专家系统中也得到了广泛应用¨".
因此,选择功能强大的ASP.
NET.
3)在数据库方面,Oracle等大型数据库系统对软/硬件的要求比较高,而操作系统往往自带mdb文件驱动,无须安装、配置即可使用.
因此,界面友好、开发便捷的桌面型数据库Access成为轻量级医疗诊断系统的首选.
当系统使用一段时间后,再将Access记录的诊断信息转入专门的计算机,利用神经网络、遗传算法等进行分析处理,不断修正诊断方法,从而逐步提高诊断的准确率¨".
这样,无须对硬件进行大投入就能实现病例快速决策,也能通过数据挖掘不断提高系统诊断能力D6AT].
4)针对B/S速度慢的问题,利用Ajax(asynchronousJava-ScriptandXML,异步JavaScript和XML)技术提高系统响应速度.
Ajax是Javascript、XML、CSS(cascadingstylesheet,层叠样式表)等多种技术的综合,其核心为XmlHttpRequest对象,能实现异步数据读取.
Ajax打破了传统B/S使用页面重载的工作方式¨81,无须刷新整个页面就能改写页面的局部信息,速度加倍提高.
根据WebPerformance.
coin发布的一份Web开发性能测试结果,AjaX模式程序比传统的页面刷新模式可节省60%以上的带宽¨9|.
而且,用户并不知道浏览器正在与服务器通信,系统看起来是即时响应的,达到类似桌面应用程序的效果旧J.
医疗诊断系统页面的主要内容是疾病、症状等信息,而诊断得分的数据量较少,适合采用Ajax技术提高系统性能.
另外,轻量级医疗诊断系统对硬件要求并不高,普通局域网和计算机可以胜任,大大降低了投入成本.
2.
2利用虚拟机技术提高系统的安全性和迁移能力配置B/S结构的系统往往需要专门的服务器和维护人员,但是,很多医院并没有这样的条件,给医疗诊断系统的运行和维护带来巨大困难.
根据大部分医院的实际条件,可以构建以科室为单位的医疗诊断系统.
然而,如何在普通计算机上安装流动性强、稳定性高的轻量级医疗诊断系统,成为新的挑战.
Lampson在他1992年图灵奖的演说中引用了Wheeler的一句名言"计算机科学中的任何问题都可以用另一个间接层来解决".
虚拟机技术利用其极好的隔离、封装、迁移和安全性,很好地扮演了这样一个间接层的角色B¨.
利用虚拟化软件,可将一个物理计算机虚拟成多个隔离的计算机系统(virtualmachine,VM).
在VM内运行的操作系统也不会对其他的虚拟机或宿主机产生影响mJ,虚拟机、宿主机之间可以进行有效隔离,使得医疗诊断系统的安全得到保障.
虚拟机的另外一大优点是极强的迁移能力.
将一个虚拟机从某计算机上复制或者移动到别的计算机后,能够立即投入使用.
因此,可以将提供医疗诊断服务的虚拟机存储在移动设备中,当该虚拟机所在的计算机出现故障时,可以迅速迁移到别的计算机并继续工作.
目前主流的虚拟机软件有VMWare、Vinuall)C、VirtualBox.
其中,VMWare发展较早,技术成熟,功能强大而稳定,处于主流地位.
因此,采用VMWare构建医疗诊断系统的虚拟机环境.
3基于虚拟机的轻量级医疗诊断系统的实现3.
1医疗诊断系统的硬件设计根据VMwa陀的工作原理,可以得到轻量级医疗诊断系统的结构原理图,如图1所示.
图1医疗诊断系统的结构原理图图1展示了轻量级医疗诊断系统在某医院科室的应用情况.
该科室局域网中有三台计算机,IP地址为192.
168.
1.
1—192.
168.
1.
3.
在计算机A上装载VM,采用VMWare桥接方式联网,使得VM与其他计算机地位对等.
VM的IP地址为192.
168.
1.
9,操作系统为WindowsServen2003,利用IIS配置成wWw服务器,通过ASP.
NET+Access+Ajax的模式对外提供轻量级医疗诊断服务.
3.
2医疗诊断系统的软件设计根据医疗经验和实际需求,设计一个面向急腹症的轻量级医疗诊断系统.
首先,根据知识管理的原则设计知识库∞】,主要的数据如表1所示.
表1数据库中的主要数据表名称作用symptomK岬empty存储69种急腹症的中英文名称及相应数据表名称存储一千多种急腹症相关症状的名称和分类信息存储每次辅助诊断的病例详细信息空表,用于生成新的病例表并存储病人的相关信息其次,轻量级医疗诊断系统采用相关症状分级评分的方法,根据医生临床经验,进行快速诊断分析.
该系统运行时,在诊断页面上列出相关症状,供用户点击选择.
用户点击后,触发onclick动作,执行myclick函数,其核心代码如下:vflrurl="ajax.
aspxno="+Math.
random()+"&id=''+e争姐pe(strl)+"&sd="+escape(str2);xmlHttp=GetXmlHttpObject(aj");万方数据·1396·计算机应用研究第27卷xrrdHttp.
open("GET",ud,hue);xmlHttp.
send(nun);代码中的strl、str2为用户的点击操作信息.
Ajax将用户操作信息向后台页面ajax.
aspx提交,aja】【.
aspx处理完毕后再将得分返回,通过xmlHttp.
responseText命令更新诊断页面.
3.
3医疗诊断系统的辅助诊断实践将VM接入计算机A或其他计算机,局域网内的所有计算机均可以通过在浏览器地址栏中输入http://192.
168.
1.
9,访问轻量级急腹症医疗诊断系统.
进入辅助诊断模块后,输入当前病人的姓名,在疾病列表中选择疑似疾病后,进入疑诊页面.
此时,系统在历史记录表history中插入当前病例的相关信息,并生成当前病人的症状表.
接着,点击选择相关的症状.
例如,根据病人症状分别点击转移性右下腹部痛和麦氏征(+).

此时,Ajax通过CSS改变这两行文字的颜色和大小,并向后台页面发送信息.
后台处理后再更新页面的总得分部分,如图2所示.
急性阑尾炎总得分为90图2医疗诊断系统的实践医生根据医疗诊断系统提供的辅助决策,结合自身的经验,得出诊断结论.
系统还提供诊后评价的功能,判定哪些诊断是正确的,哪些是误诊,帮助系统通过分析不断提高诊断能力.
实践表明,该系统设计简便、运行速度快、诊断能力较高、管理维护方便、取得了良好效果.
4结束语针对医疗诊断系统在设计和应用中的难题,采用ASPNET+Access+Ajax模式,设计一种运行在虚拟机环境下的轻量级医疗诊断系统,并实现了一个急腹症医疗诊断系统.
实践表明,运行在虚拟机环境下的轻量级医疗诊断系统,具有开发成本低、安全可靠、管理维护方便等优点.
参考文献:[1]林皓,全祥荣.
政府投入与我国医院效率的变化[J].
经济学家,2007(2):77—83.
[2】BRASILLM.
DeAZEVEDOFM,BARRETOJM.
Hybridexpertsystemfordecisionsupportinginthemedicdl舢m:eomplexityandengmtiveeomputing[J].
ImJMedInform,2001,63(1-2):19—30.
[3]张德政,彭嘉宁,范红霞.
中医专家系统技术综述及新系统实现研究[J].
计算机应用研究,2007,24(12):6-9.
[4]吴芸,周昌乐,张志枫.
中医舌诊神经网络的优化遗传算法[J].
计算机应用研究.
2007,24(9):50—52.
[5]邵虹,崔文成,张继武,等.
医疗诊断专家系统研究进展[J].
小型微型计算机系统,2003,24(3):509—512.
[6]安丽娜,张士杰.
专家系统研究现状及展望[J].
计算机应用研究,2007,24(12):l一5.
[7]张蓓,彭黎.
医院信息化的研究[J】.
科技信息,2009(11):56—57.
[8]程勇,陈卫国.
医疗诊断专家系统的研究和应用[J].
医疗设备信息,2005(12):33-35.
[9]包敬海,吴国辉,曲艺.
基于Ajax的小型医疗诊断系统的研究[J].
科技创新导报,2009(27):15-16.
[10】刘金雨.
轻量级开发与轻量级管理[J].
程序员,2007(12):68·69.
[11]毛剑,韦韬,邹维.
关联规则挖掘技术研究进展[J].
计算机应用研究,2009,26(7):2729.
2753.
[12]赵良,余文君.
倪福川.
基于CLIPS的配方施肥专家系统的设计与实现[J].
计算机工程与科学,2009.
31(3):146—148.
[13]WASFYAM,WASFYTM,EL·MOUNAYRIH,甜以.
web—basedmultimedialecturedeliverysystemwithtext-to·speechandvirtualin·structors[C]//ProeofASMEInternationalDesignEngineeringTeeh·niealConferencesandComputersandInformationinEngineeringCon-ferenee.
2005:535—544.
[14]肖建华,高利,窦亚萍,等.
基于.
NETFramework的奶牛疾病诊断与防治专家系统平台设计与实现[J].
计算机应用研究,2006,23(13):247-248.
[15]张丽莉,储江伟,强添刚.
汽车故障诊断专家系统关键技术的研究与发展[J].
计算机应用研究,2008.
25(6):1633—1638.
[16]HANJia—wei,KAMBERM.
Dataminingconceptsandtechniques[M】.
Beijing:HigherEducationPress,2001:14—21.
[17]沈亚诚,印鉴,王小云,等.
多变量序列模式挖掘在中医疗效评价的应用[J].
计算机应用研究,2009,26(7):2633·2639.
[18]吕林涛,万经华,周红芳.
基于Aj"的web无刷新页面快速更新数据方法[J].
计算机应用研究,2006,23(11):199—200.
[19]MERRILLCL.
PerformanceimpactsofAj娃development[EB/OL].
[2007—12-20].
hap://vmw.
webperformaneeinc.
corn/library/reports/AjaxBandwidtlC.
[20]钟晖云,徐海水,廖志坚,等.
基于Ajax的轻量级身份认证[J].
计算机应用研究.
2007,24(7):135—137.
[21]刘真.
虚拟机技术的复兴[J].
计算机工程与科学,2008,30(2):105.
109.
[22]温抿雄,李沁.
虚拟机迁移系统网络连接重定向技术[J].
计算机应用研究,2009,26(5):1839—1843.
[23]昊应良,周波,罗程.
一种面向管理对象的知识管理系统解决方案[J].
计算机应用研究,2009,26(1):182—184.
(上接第1390页)参考文献:【1】方志强,段发阶,张玉贵,等.
非接触式高速旋转叶片振动测量新技术的研究[J].
传感技术学报,2007,20(4):937.
940.
[2]NIKAScL.
SHAOM.
Signalprocessingwithalpha-stabledisu'ibu-.
tionsandapplications[M].
NewYork:Wiley,1995.
[3]邱天夷,李小兵,孙永梅,等.
分数低阶稳定分布及其应用中的若ff-P]题[J].
探测与控制学报,2004,26(6):5.
11.
[4][5][6】[7][8】查代奉,邱天失.
基于分数阶谱的额域广义白化滤波方法[J].
通信学报,2005,26(5):24—30.
邱天爽.
a稳定分布下的加权平均最小范数算法[J].
电子与信息学报,2007,29(2):410—412.
张廷利,张志鸿.
一种快速消除彩色图像高斯脉冲噪声的方法[J].
计算机工程,2009,35(2):233—236.
乔强,周激流.
何冲,等.
基于小波变换的非平稳信号去噪[J].
计算机应用研究,2005,22(8):161—164.
简涛.
针对拖尾噪声的中值滤波小波消噪算法分析[J].
信号处理,2007.
23(2):79-82.
万方数据基于虚拟机的轻量级医疗诊断系统的应用研究作者:包敬海,龚文锋,黄安甲,梁家海,BAOJing-hai,GONGWen-feng,HUANGAn-jia,LIANGJia-hai作者单位:包敬海,黄安甲,梁家海,BAOJing-hai,HUANGAn-jia,LIANGJia-hai(广西钦州学院,物理与电子工程系,广西,钦州,535000),龚文锋,GONGWen-feng(广西钦州市二医院,广西,钦州,535000)刊名:计算机应用研究英文刊名:APPLICATIONRESEARCHOFCOMPUTERS年,卷(期):2010,27(4)被引用次数:0次参考文献(23条)1.
林皓.
金祥荣政府投入与我国医院效率的变化[期刊论文]-经济学家2007(2)2.
BRASILLM.
DeAZEVEDOFM.
BARRETOJMHybridexpertsystemfordecisionsupportinginthemedicalarea:complexityandcognitivecomputing2001(1-2)3.
张德政.
彭嘉宁.
范红霞中医专家系统技术综述及新系统实现研究[期刊论文]-计算机应用研究2007(12)4.
吴芸.
周昌乐.
张志枫中医舌诊神经网络的优化遗传算法[期刊论文]-计算机应用研究2007(9)5.
邵虹.
崔文成.
张继武.
赵宏医疗诊断专家系统研究进展[期刊论文]-小型微型计算机系统2003(3)6.
安丽娜.
张士杰专家系统研究现状及展望[期刊论文]-计算机应用研究2007(12)7.
张蓓.
彭黎医院信息化的研究[期刊论文]-科技信息2009(11)8.
程勇.
陈卫国医疗诊断专家系统的研究和应用[期刊论文]-医疗设备信息2005(12)9.
包敬海.
吴国辉.
曲艺基于Ajax的小型医疗诊断系统的研究2009(27)10.
刘金雨轻量级开发与轻量级管理2007(12)11.
毛剑.
韦韬.
邹维一种轻量级Web通信加密方案[期刊论文]-计算机应用研究2009(7)12.
赵良.
余文君.
倪福川基于CLIPS的配方施肥专家系统的设计与实现[期刊论文]-计算机工程与科学2009(3)13.
WASFYAM.
WASFYTM.
EL-MOUNAYRIHWeb-basedmultimedialecturedeliverysystemwithtext-to-speechandvirtualinstructors200514.
肖建华.
高利.
窦亚平.
王洪斌基于.
NETFramework的奶牛疾病诊断与防治专家系统平台设计与实现[期刊论文]-计算机应用研究2006(12)15.
张丽莉.
储江伟.
强添刚.
韩大明汽车故障诊断专家系统关键技术的研究与发展[期刊论文]-计算机应用研究2008(6)16.
HANJia-wei.
KAMBERMDataminingconceptsandtechniques200117.
沈亚诚.
印鉴.
王小云.
傅昊阳多变量序列模式挖掘在中医疗效评价的应用[期刊论文]-计算机应用研究2009(7)18.
吕林涛.
万经华.
周红芳基于AJAX的Web无刷新页面快速更新数据方法[期刊论文]-计算机应用研究2006(11)19.
MERRILLCLPerformanceimpactsofAjaxdevelopment200720.
钟晖云.
徐海水.
廖志坚.
黄常青.
李锦棠基于Ajax的轻量级身份认证[期刊论文]-计算机应用研究2007(7)21.
刘真虚拟机技术的复兴[期刊论文]-计算机工程与科学2008(2)22.
温抿雄.
李沁虚拟机迁移系统网络连接重定向技术[期刊论文]-计算机应用研究2009(5)23.
吴应良.
周波.
罗程一种面向管理对象的知识管理系统解决方案[期刊论文]-计算机应用研究2009(1)相似文献(10条)1.
学位论文杨楠Lyn:新型轻量级虚拟化技术2007虚拟化已然成为当今世界的热门的技术之一.
通常的多任务,都需要好几台服务器才能完成,但有了虚拟化技术,这种情况就可以大为改观.
目前的虚拟化包括完全虚拟化,半虚拟化和基于容器的虚拟化等等.
其中半虚拟化和基于容器的虚拟化统称为轻量级虚拟化.

轻量级虚拟化技术能有效提高传统虚拟化技术的质量,但往往有很高的负载,资源利用率很低.
甚至在既需要资源隔离又追求负载低的特殊情况下,难以有效工作.
本文提出的Lyn虚拟化技术采用模块化架构把传统轻量级虚拟化技术有机的结合起来,利用虚拟机监视器和主操作系统域组成的独立操作系统作为虚拟化平台,在其上实现了混合虚拟化技术,打破了传统轻量级虚拟化技术的瓶颈.
在对安全和资源隔离性要求很高或者要求资源利用率很高的服务上有优越的表现.
在完成本论文的过程中,主要做了如下工作:1.
设计和实现了Lyn虚拟机框架,在新的虚拟化平台上实现了混合虚拟化技术.

2.
设计和实现了客户操作系统服务模块,以轻量级虚拟化技术来同时运行多个操作系统实例.
解决了CPU复用,内存管理等问题.

3.
设计和实现了虚拟容器远程管理核心服务模块,以基于容器的虚拟化技术来对轻量级服务实现资源隔离和安全隔离.

4.
实现了一系列对虚拟机调试的方法.
并设计了一套对虚拟机进行自动测试的框架.

5.
实现了友好的交互方式,可以使用户方便的进行虚拟方式选择.
性能测试结果显示,相对于传统轻量级虚拟技术,Lyn技术在性能上有很大提高.
Lyn虚拟技术能够在很大程度上使得服务器的利用率更高,客户机隔离性更强,企业成本更低.
2.
期刊论文程戈.
邹德清.
李敏.
季成.
CHENGGe.
ZOUDe-qing.
LIMin.
JICheng基于可信轻量虚拟机监控器的安全架构-计算机应用研究2010,27(8)虚拟化技术越来越多地被用于增强商用操作系统的安全性.
现有的解决方案通常将虚拟机管理软件(VMM)作为可信集,利用其作为底层架构的优势来为上层软件提供安全功能.
这些方案都是基于通用虚拟机管理软件,因而存在以下问题:a)虚拟化性能上开销大;b)作为可信集相对比较庞大;c)不能提供有效的信任链证明自身可信性.
针对上述问题,提出以轻量虚拟机监控器作为可信集的安全架构--Cherub架构,Cherub利用主流处理器的安全扩展指令和硬件辅助虚拟化技术在运行的操作系统中插入轻量级的虚拟机监控器,并利用该虚拟机监控器作为可信集用于实现多种安全目标.
实验结果证明了该架构的有效性,并具有代码量小、动态可加载和虚拟化开销小等优点.
3.
期刊论文申文迪.
罗克露.
SHENWen-di.
LUOKe-lu轻量级虚拟机系统资源保护层研究-计算机工程2010,36(14)为了保护计算机不受未知恶意软件的破坏,采用模拟系统环境虚拟执行保护计算机关键资源,通过HOOK技术引入轻量级资源虚拟机,实现对计算机关键资源的保护.
提供多种行为分析API,使之成为一个可供二次开发的分析平台,成功地解决了无特征码情况下新型木马的识别问题.

4.
期刊论文陈成才.
张尧学.
周悦芝.
高原.
CHENCheng-cai.
ZHANGYao-xue.
ZHOUYue-zhi.
GAOYuan基于轻量级虚拟机的透明计算系统-计算机工程2010,36(11)基于虚拟机的透明计算系统MMNC-VX实现了未经修改的操作系统在透明计算环境中可按需加载,但其性能与同配置PC相比有较大差距.
针对该问题,提出一种基于轻量级虚拟机的透明计算系统,仅虚拟网络设备,减少了由全虚拟化带来的开销,利用设备模型将用户操作系统的存储I/O请求重定向到服务器上处理,实现透明计算.
经测试,原型系统性能与同配置PC基本相当,与MMNC-VX相比有较大提高.

5.
学位论文丁一龙基于xVM的网格管理系统的研究与实现2009随着硬件性能的飞速提升,虚拟化技术越来越受到人们的重视,已经成为当前主要研究的热点之一.
虚拟化技术可以通过合理调配闲置的IT资源,提高服务器的利用率;使得管理员可以轻松管理一个异构的系统;对于传统的应用,不仅做到整合,而且还保证安全性.
通过将虚拟化技术和网格技术相结合,不仅可以充分利用各项硬件资源和软件资源,使得网格计算的应用范围更加广泛,也可以在系统层面降低网格管理的难度,提高管理的灵活性.
未来的网格平台和应用依托虚拟化技术是一种趋势,所以对虚拟机性能的研究也是具有现实意义的.

本文设计并实现了一个基于xVM虚拟机的网格管理系统.
该系统底层采用开源虚拟化软件xVM虚拟机搭建了一个异构的集群环境,中间件层采用Struts2+Spring+Hibernate的轻量级JavaEE框架架构.
该系统不仅实现了虚拟化技术和网格技术的结合,而且轻量级的实现架构使该系统的部署和使用都更加简单方便.
同时,针对异构的网格集群环境,本文还提出了一个用于异构集群环境的调度实现方法,该实现方法初步解决了在异构集群环境中资源、指令和任务的调度问题,降低了前台门户系统和后台集群系统的耦合程度,增强了前台门户系统的可移植性和可用性.

最后,本文使用HPCC基准测试工具包对xVM虚拟机进行了详细测试,通过大量的数据分析了xVM虚拟机的性能和实际负载,具有重要的参考价值;本文还对高性能计算应用程序HMMER在该系统环境中的性能进行了详细评测,证明了该系统设计方案的可行性和可用性.

本研究课题来源于Sun公司亚太科技中心(APSTC:SunAsiaPacificScienceandTechnologyCenter)与华南理工大学广东省计算机网络重点实验室的合作项目:高性能计算的虚拟化:对xVM虚拟机管理器的性能分析和研究(VirtualizationforHPC:PerformanceAnalysisofxVMHypervisor).
6.
学位论文贾传昌跨物理服务器虚拟机监控器的设计与实现2007随着计算机硬件、网络和体系结构的飞速发展,虚拟化技术已经渗透到各个领域,并呈现出新的趋势,从服务器虚拟化到存储虚拟化,甚至是应用虚拟化,虚拟化技术已经成为新的研究热点.
与此同时,虚拟化技术在管理、安全等方面也面临新的挑战.
目前,大多数虚拟化软件只能进行单一节点的虚拟化资源管理,对物理上分散的节点管理支持度不够,不能对资源进行集中管理和统一分配,而且对物理上分散的虚拟化资源进行整合时,没有提供可靠的通信技术.
从用户的角度看,迫切需要一种图形化的管理工具,能够简单地管理这些复杂的、异域的虚拟化资源.

针对上述问题,论文提出了一个资源管理模型,并且以该模型为基础,对SMPS-VMM系统中采用的主要技术进行了详细的解析.

在资源调度模块中,本文设计了一种动态任务分配算法.
该算法考虑到处理器、内存、磁盘I/O对系统的影响,结合任务处理需占用的资源,动态地给任务分配节点,确保了任务分配代价最小.
在资源动态管理模块中,本文提出了一种资源的动态热插拔技术.
热插拔技术最初是为系统维护方面考虑的,本文把热插拔技术应用到软件领域,拓展了热插拔技术的外延,而且实现了以虚拟机为单位的细粒度热插拔.

根据系统实际的需要,本文提出了一种可靠的通信技术,设计了精简的系统通信协议,该协议以XML对数据进行编码,通过HTTP传输.
考虑到数据传输的安全性,该技术对通信中的数据实施双重加密:原始数据加密和传输通道加密,从本质上保证了SMPS-VMM系统的通信可靠.

本课题在国家863计划"基于虚拟机技术的商业高端刀片服务器系统"课题的资助和支持下,基于Xen开源虚拟机监控器,设计并实现了跨物理服务器的虚拟机监控器,简称SMPS-VMM.
该系统具有高可用性、高安全性和易用性.
实现了对多个异域的Xen服务器节点的整合,对外提供了统一资源视图.

而且能够对物理上分散的Xen服务器节点进行轻量级的管理,达到了课题的预期设计目标.

论文最后从用户的观点出发,对SMPS-VMM和ESXServer上的客户操作系统的性能进行了综合测试,并对实验结果做出了详细的分析.
实验结果表明SMPS-VMM系统具有较好的性能.
7.
期刊论文沈玉良.
许鲁.
SHENYu-liang.
XULu轻量级虚拟机软件技术——LVMM-计算机工程2008,34(23)为提高PC系统的可管理性和安全性,提出一种轻量级虚拟机软件技术-LVMM.
定义活跃用户域,可直接访问除磁盘和网络之外的物理设备,以及虚拟磁盘和虚拟网络设备.
保证在保持PC使用模式基本不变的前提下,可在同一平台上同时运行多个用户虚拟系统,且支持独立于用户操作系统的资源访问控制.
经测试,LVMM原型系统具有较小的整体虚拟化开销.
8.
学位论文李振刚跨虚拟机架构的MIDPUI接口的设计与实现2005本文以性能表现为前提,独立于Sun公司的参考实现,设计并实现了以ORL(OpenRuntimeLibrary)中MIDPUI类库为基础的一系列本地方法.
本文的工作属于ORL类库的范畴.
从Java语言层开始,本文严格依据MIDP2.
0规范中与UI相关的部分的文档,设计了一些没有以publicAPI的形式存在于规范中的内部实现类,这部分主要为Java类库层的事件派发模块.
在IntelPXA255开发板上,本文在Linux操作系统上实现了本地层方法.
UI系统底层的图形绘制引擎使用G2图形引擎,本文根据操作系统的特点,为G2引擎设计了驱动层的模块.
在众多各式各样的底层渲染模块中,本文选择使用轻量级的framebuffer直接绘屏,这能满足MIDP规范的要求,同时能带来性能上的优势,本文在可以高度自定义的FreeType2字体引擎之上作了少量的包装,作为G2引擎的一个模块.
事件处理模型为一个懒惰式轮询模型,键盘事件来源于非阻塞的键盘扫描码查询,指针事件使用tslib从内核中读出,后者为Linux内核中触摸屏驱动的用户态函数库.
本地方法采用G2引擎和虚拟机中的函数来编制.
本文的Linux平台上的实现取得了ORL类库在WindowsCE操作系统上的本地实现同一水平的性能,在某些性能指标甚至超过了某些产品级设备上的实现.
此外,为了拉近Java平台与其他平台的距离,本文首创性的将MIDPUI类库移植到.
NET平台上.
在不改动Java代码的情况下,本文使用了ikvm.
net提供的在.
NET和Java语言之间交流的能力,在ikvm.
net的伪Java虚拟机上移植了本地代码.
使用本文的移植成果,开发者可以在不支持J2ME但是有.
NET虚拟机的设备上编写MIDP程序,同时还可以在.
NET平台的语言中调用MIDPUI类库,使用其他语言来编写MIDP程序.

9.
学位论文赵军通用指令集描述语言的设计和实现2006随着软硬件技术的发展,用软件虚拟硬件一构造虚拟机来辅助硬件设计、开发系统软件和应用软件已经越来越普遍.
通过虚拟机平台,开发者可以在一台PC机上同时使用多个目标机器.
软件开发者可以在x86机器上使用虚拟机开发、运行和调试ARM、8051程序;硬件开发者也可以在虚拟机上验证硬件设计的优劣.
虚拟机开发是一个庞大的工程,开发工作量主要集中在处理器的模拟,即指令集模拟部分,约占总工作量80%左右.
如何快速建立高质量虚拟仿真环境,特别是处理器模拟模型是迫切需要解决的问题.
论文在分析主流机器语言和指令集描述语言的基础上,研究了处理器抽象模型方法,设计实现了一种轻量级处理器指令集描述语言Smart-ISDL,其目的是为快速高效建立处理器模拟模型提供一种中间形式化语言.
Smart-ISDL是一种通用的指令集描述语言,可用于描述各种体系结构的处理器模型,如ARM、MIPS、8051等.
通过对CPU模型的抽象,Smart-ISDL可以快速建立处理器模拟模型,将处理器取指、译码、执行等真实部件映射成Smart-ISDL描述模板文法的相应描述模型,完成处理器部件快速模拟.
Smart-ISDL模板文法可以直观地表达指令集行为特点,它通过对体系存储系统、指令实体相关特性的描述,并借助辅助工具链,自动生成最终代码,取代使用C/C++等编写指令集模拟,降低虚拟机模拟和调试的工作量.
Smart-ISDL使用流行的可扩展标记语言XML作为表现形式,在表现力上直观而且简单.
目前,Smart-ISDL描述模板主要表现为2个直观的实体:a)机器存储部件,其中包括了寄存器和内存的表示;b)指令实体,包括了指令的格式、类型、指令执行时行为等.
不同于其他指令集描述语言,Smart-ISDL实现了多体系结构描述,可以描述不同体系CPU支持的指令集合;屏蔽机器各个部件的交互细节,提供直观的访问操作;支持多内存体系结构的访问;支持变长数据和变长指令的存取、执行;支持对单独寄存器位访问操作,并且支持寄存器别名访问.

在系统级模拟器开发过程中,通过Smart-ISDL辅助,开发人员在模拟处理器时可以对体系底层了解甚少,转而关注指令集执行行为特性.
理解指令执行行为不需要特殊专业背景.
一般说来,指令行为就是对寄存器和内存操作以及改变处理器和内存系统的状态.
Smart-ISDL主要作出了以下几点贡献:a)降低了模拟器开发者的要求,Smart-ISDL这种中间语言形式化地表现了处理器各个部件以及指令行为特点.
b)减轻了模拟器开发的工作量,通过Samrt-ISDL描述模板和工具链生成目标代码,可以减少整个开发的工作量.
c)降低了代码出错率.
d)给模拟器开发带来了很多弹性选择,特别在生成目标代码时,可以根据需要生成多个可用部件,比如反汇编器、信息统计、指令跟踪器等.