麒麟動(dòng)態(tài)近日，由麒麟軟件自主研發(fā)的靜態(tài)分區(qū)管理程序麒麟分域虛擬化軟件（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“Kvisor”）與中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十二研究所研發(fā)的銳華嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“ReWorks”）完成了產(chǎn)品兼容性適配。經(jīng)嚴(yán)格的測(cè)試驗(yàn)證，ReWorks與Kvisor完全兼容，系統(tǒng)整體運(yùn)行穩(wěn)定，在功能、性能及兼容性方面表現(xiàn)良好。
兼容認(rèn)證證書(shū)照片
隨著集成電路制造工藝的發(fā)展，越來(lái)越多的計(jì)算單元被集成到單一芯片上。如何更有效地使用單芯片上的資源，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)任務(wù)和非實(shí)時(shí)任務(wù)的并發(fā)運(yùn)行和安全隔離，同時(shí)避免引入不可接受的延遲和不確定性，成為擺在系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)者前面的重要問(wèn)題。
Kvisor作為一款嵌入式實(shí)時(shí)虛擬化軟件，以基于硬件隔離的方式支持Linux和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)RTOS混合部署，使得二者的優(yōu)勢(shì)可以充分發(fā)揮，共同為嵌入式設(shè)備提供強(qiáng)大的功能支持，不僅提升了嵌入式設(shè)備的整體性能，還極大地豐富了設(shè)備的應(yīng)用場(chǎng)景。
ReWorks是中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十二研究所自主研制的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，已適配多種目標(biāo)硬件環(huán)境，對(duì)操作系統(tǒng)內(nèi)核、集成開(kāi)發(fā)環(huán)境、實(shí)時(shí)中間件、圖形用戶(hù)界面等核心技術(shù)有全面的技術(shù)支持能力，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制和航空航天等安全關(guān)鍵領(lǐng)域。
Kvisor虛擬化軟件在飛騰E2000硬件平臺(tái)上成功實(shí)現(xiàn)了銀河麒麟操作系統(tǒng) V10與ReWorks實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的同時(shí)運(yùn)行。經(jīng)測(cè)試，ReWorks中斷響應(yīng)延遲和上下文處理時(shí)間均保持在微秒級(jí)，與裸機(jī)狀態(tài)下性能相當(dāng)，網(wǎng)卡穿透幾乎沒(méi)有性能損耗，銀河麒麟操作系統(tǒng) V10與ReWorks可通過(guò)共享內(nèi)存進(jìn)行安全、高效通信。
兼容適配系統(tǒng)整體框架
關(guān)于Kvisor
Kvisor充分利用了Linux操作系統(tǒng)的開(kāi)放性，采用硬件隔離的方式實(shí)現(xiàn)同一平臺(tái)下Linux操作系統(tǒng)和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的混合部署與通信。Kvisor架構(gòu)如下圖所示：
Kvisor架構(gòu)圖
虛擬化損耗低：作為一款輕量級(jí)的虛擬化產(chǎn)品，Kvisor不提供完整的虛擬機(jī)管理和抽象功能，不對(duì)任何設(shè)備進(jìn)行模擬，與其他嵌入式虛擬化產(chǎn)品相比，具有更高的性能和更低的資源損耗。
適用性和可移植性高：Kvisor支持飛騰、鯤鵬、瑞芯微、Intel、NVIDIA、TI、NXP、樹(shù)莓派等主流硬件平臺(tái)，支持銀河麒麟操作系統(tǒng)、Legacy Linux、KylinRTOS、 FreeRTOS、Zephyr等操作系統(tǒng)，具有廣泛的適用性和可移植性。
外設(shè)兼容性高：Kvisor支持PCI/PCIe/EtherCAT/ETH/I2C/CAN/SPI等硬件資源的分域隔離及透?jìng)?，支持基于RPMsg/VETH/IPC的域間通信，支持SMMU，可以在Host OS和Guest OS間實(shí)現(xiàn)資源的靈活分配和高效通信。
Kvisor采用內(nèi)存安全語(yǔ)言Rust進(jìn)行開(kāi)發(fā)，具有內(nèi)生安全和可靠性。Rust語(yǔ)言是一種系統(tǒng)編程語(yǔ)言，專(zhuān)注于提供高性能和內(nèi)存安全，具有以下幾點(diǎn)特性：
l 安全性：Rust通過(guò)所有權(quán)（ownership）、借用（borrowing）和生命周期（lifetime）的概念，防止了空指針異常和數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)等常見(jiàn)的內(nèi)存錯(cuò)誤，確保了在編譯時(shí)就能捕捉到潛在的內(nèi)存錯(cuò)誤。
l 高性能：Rust語(yǔ)言具有接近C++的性能，同時(shí)避免了C++中的許多常見(jiàn)錯(cuò)誤，如空指針解引用和段錯(cuò)誤。
l 并發(fā)性：Rust設(shè)計(jì)滿(mǎn)足了并發(fā)編程中的高并發(fā)、高吞吐量和低延遲等需求。
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Linux操作系統(tǒng)以其開(kāi)源、穩(wěn)定、豐富的軟件生態(tài)和強(qiáng)大的開(kāi)發(fā)工具鏈，支持AI、HMI、5G、Wifi等高性能應(yīng)用，進(jìn)一步提升了設(shè)備的智能化水平和用戶(hù)體驗(yàn)；RTOS則以其高效的實(shí)時(shí)性能和穩(wěn)定性，執(zhí)行傳感器數(shù)據(jù)采集、控制信號(hào)輸出等任務(wù)，確保這些任務(wù)能夠準(zhǔn)確無(wú)誤地執(zhí)行。當(dāng)前Kvisor已在數(shù)字通信、能源電力、智能制造等場(chǎng)景中開(kāi)展應(yīng)用驗(yàn)證，為這些領(lǐng)域提供了高效、穩(wěn)定、可靠的混合關(guān)鍵系統(tǒng)解決方案。
Kvisor與ReWorks的兼容適配，為混合關(guān)鍵系統(tǒng)領(lǐng)域的國(guó)產(chǎn)化應(yīng)用帶來(lái)了全新的解決方案。這一融合不僅提升了系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，更為國(guó)產(chǎn)軟硬件的協(xié)同發(fā)展注入了強(qiáng)大動(dòng)力。作為中國(guó)操作系統(tǒng)核心力量，未來(lái)，麒麟軟件將與伙伴攜手并進(jìn)，共同推動(dòng)國(guó)產(chǎn)化應(yīng)用在混合關(guān)鍵系統(tǒng)領(lǐng)域的深入發(fā)展，助力我國(guó)信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的騰飛。
通訊員 | 王昭越
來(lái) 源 | 創(chuàng)新研究院
審 核 | 市場(chǎng)與政府事務(wù)部
