伴随着高科技水平不断上升,嵌入式设备的特点之一程序化高度集中,使得嵌入式设备开发调试面临着困难的挑战,深刻影响着每个有嵌入式开发和调试需求的企业及个人。虚拟化技术为底层的嵌入式开发带来了新的机遇,可以让嵌入式设备开发效率提高和成本的下降,然而这些虚拟化平台通常对嵌入式的处理器虚拟化达不到相应的效果,存在虚拟化程度低或者操作复杂,甚至不安全的隐患。QEMU是一个代码开源且移植性高的虚拟化仿真平台,相比其他开源的虚拟化平台,可以提供更强的灵活性、更少的操作、更好的控制和更低的成本,更擅长虚拟化常见的嵌入式设备处理器。本文提出基于QEMU虚拟化平台,去虚拟化PowerPC嵌入式设备,设计研究出PowerPC的通信加密系统解决方案为用户和企业提供开发效率高、成本低和安全的嵌入式开发的一个系统。因此本文具体工作内容主要为以下:(1)搭建基于QEMU的PowerPC嵌入式平台,它是由多个宿主机和客户机组成的,客户机主要是QEMU仿真PowerPC405GPR开发板,现在很少有关于PowerPC开发板虚拟化的文献研究,而且QEMU里关于可提供虚拟化的处理器架构也很局限,因此本文借鉴QEMU运行模拟器的实现原理,自定义开发PowerPC405GPR开发板,并在QEMU中注册,将开发的PowerPC开发板加入到QEMU可提供的虚拟化处理器架构里,并为此设计对应的Bootloader。宿主机是要基于内核版本是2.4.18下运行的虚拟机,在此基础上本文搭建基于QEMU的PowerPC嵌入式平台。(2)在基于PowerPC嵌入式平台上进行二次开发,设计并实现了基于QEMU的嵌入式通信加密系统模型。本方案设计了PCI通信数据接口和USB通信数据接口功能,完成了PCI设备和USB设备的仿真,为仿真设备创建了数据交互区,实现了宿主机和客户机之间通过内部总线设备来实现通信。相比硬件开发大大节约了开发的成本和快速解决通信接口测试问题。(3)基于通信数据接口添加了TLS加密算法设计,通过对TLS加密协议解析和实践研究,设计证书密钥管理分配和数据安全加密策略,在宿主机和客户机的通信数据接口上进行了加密设置,从而实现了数据安全,而且有效保证不被第三方攻击的可能。实验结果证明,基于QEMU的PowerPC嵌入式通信加密系统是一个稳定存在QEMU注册中,而且基于PowerPC的通信加密系统为用户提供了快速地找到软件问题,定位出现故障地方,从而很大程度上提升虚拟化可靠性、操作性甚至安全性。