麒麟软件有限公司资深研发工程师张云飞：“嵌入式虚拟化技术探索及实践”.pdf

1、嵌入式虚拟化技术探索及实践嵌入式虚拟化技术探索及实践世 界 级 操 作 系 统 中 国 品 牌世 界 级 操 作 系 统 中 国 品 牌麒麟软件 张云飞目录麒麟软件工业OS01麒麟软件嵌入式虚拟化产品02嵌入式虚拟化技术探索03嵌入式虚拟化应用案例0401麒麟软件工业OS银河麒麟工业操作系统面向工业领域DCS/SCADA/SIS/PCS等工业控制系统上位机、服务器，提供高效图形显示、高效数据处理、可靠人机交互、RAS增强的计算工业服务器操作系统产品，保障工业控制系统可靠、稳定运行。工业生产上位机场景 面向工业领域MBSE/EDA/CAD/CAE/CAM/CAPP等大型工业工具软件，提供异构算力

2、支持、高精度计算、高效图形渲染、高性能并行计算工业服务器操作系统产品，保障工业装备研制安全。工业研发设计场景 银河麒麟高级服务器操作系统（工业版）工业数采、控制、监控、HMI场景面向工业领域工业数采、控制、监控及HMI场景，如PLC、CNC、GMC、IPC、XPU、机具等，提供实时可靠、安全可信、工业协议支持的工业桌面/嵌入式操作系统产品，满足工业现场需求。银河麒麟桌面操作系统（工业版）产品路线银河麒麟通用操作系统（服务器、桌面）银河麒麟工业操作系统（服务器、桌面）基础特性增强工业特性补充特定场景优化可靠增强RAS能力、故障隔离恢复能力、原子更新能力、高效诊断观测、运维管理实时增强打造实时虚拟

3、化、实时补丁能力，实现方案级强实时能力工业互联打造工业场景AI软件栈支持能力；打造工业现场、工业有线、工业无线、物联网协议支撑能力硬件兼容国产CPU芯片、显卡、板卡、外设、终端、工控机、服务器、工作站等工业部件与设备的深度适配高效场景应用高性能计算、桌面UI优化、SDK、灵活裁剪与定制、场景垂直优化面向能源、电力、制造等工业场景需求，依托银河麒麟通用操作系统能力，构建具备工业场景能力的安全可信、实时可靠、泛在互联、绿色智能的工业服务器、桌面操作系统。银河麒麟桌面操作系统（工业版）银河麒麟桌面操作系统（工业版）是面向工业控制、数采、显示等场景的安全、实时、可靠桌面操作系统，支持X86、ARM、L

4、oongArch、RISC-V架构，可满足工控机、机具、HMI等工业场景对操作系统安全可信、实时可靠的需求。银河麒麟桌面操作系统（工业版）是什么？03实时可靠04工业互联05高效场景应用01基础特性02生态广泛灵活定制轻量UI分域虚拟化物联网、工业互联网协议支持实时性增强掉电保护、故障隔离CPU桥片GPU内核性能安全实时性增强-Linux内核实时增强技术进程休眠等待中断进程运行内部异常时钟中断外部中断中断延t1中断处理顶半部中断处理底半部核心调度器处理执行底半部唤醒等待进程进程上下文切换底半部延迟t2调度延迟t3中断处理线程化技术实时调度策略技术CPU隔离技术和中断亲核性技术 临界区可抢占技术

5、 强制抢占技术 高精度定时技术 优先级继承技术Linux内核实时增强Linux实时性改造：基于内核可抢占技术、中断处理线程化技术、高精度定时技术和实时调度技术等，提高任务的抢占和调度能力，使关键性任务的调度延迟从毫秒级提升到微秒级。基于银河麒麟桌面操作系UKUI，通过功能裁剪、资源精简、参数和代码调优等方式，构建轻量桌面环境，提升桌面启动及响应速度，降低CPU、内存等资源占用量，在保证使用体验一致性的前提下，系统可以在工控芯片上更流畅的运行，即保持了通用桌面的体验，又满足了工业控制场景下桌面环境的运行要求高效场景应用-轻量UI技术采用“分域虚拟化+多域隔离”的架构，通过实时和非实时操作系统的混

6、合部署方式，兼得Linux的生态和RTOS的实时能力，实现物联网及工业互联网应用的泛化支持。高效场景应用-分域虚拟化技术多核CPU|可信计算基分域虚拟化一体化内生安全体系域间通信实时域实时LinuxRTOSBare-Metal功能域轻量UI.银河麒麟桌面操作系统（工业版）原子升级工业中间件SDK实时增强可靠性提升工控协议IPC HMI PLC CNC GMC XPU KIOSKS02麒麟软件嵌入式虚拟化产品麒麟软件嵌入式虚拟化产品基于RUST语言实现嵌入式分域虚拟化Hypervisor-Kvisor。他是基于硬件虚拟化来实现的一个很薄的虚拟化层。以ARMv8为例,Kvisor运行在EL2异常级