万物互联时代的虚拟化技术

1、分时操作系统和虚拟化技术的出现现代VMMj技术的出现，采用二进制转换解决了X86的虚拟化漏洞问题 降低了虚拟化实现的门槛虚拟化技术的历史发展History of Virtualization Technology2003年， VMware ESX 后市场开始起步了这个时候英特尔硬件虚拟化技术还没有发布比二进制转换简单，性能比二进制转换好IBM, Intel, Amd, Redhat, SuSe, Oracle, HP也在Linux社区引起巨大反响开源虚拟化 XenXen Open Source Hypervisor一开始就定位优先合并进入Linux对Linux改动小2006年底出现，代码迅速被

2、合并进入Linux，2008年公司被红帽收购快速开发就摈弃了Paravirtualization快速被Linux社区接受KVM 后发先至Kernel Virtual Machine (KVM)英特尔虚拟化技术的研究始于1999年 早期只是某一个安全技术中的一小块运行legacy 操作系统和它们的应用 服务器整合提高服务器的使用率Infrastructure as Service (IaaS)开启了云计算时代的新篇章为什么要虚拟化当年的思考和后来的发展Why Virtualization The Purpose in 2000s早期Intel定位中期定位实际发展云计算时代来了。The Era o

3、f Cloud Computing 云和虚拟化技术Virtualization Technology and Cloud Computing云的三大支撑技术万物互联时代来了。The Era of IoTMachinesRobotSmart Home云联万“物”Cloud Connects All Kinds of DevicesInternet of VehicleCellphoneLogistics性能提升，成本下降今天的SOC性能超过昨天的服务器自然的能够支持多个系统降低硬件系统的复杂度，减少硬件系统的互连 重用已有的软件系统，降低移植工作量“物”虚拟化的原因和背景Why Device V

4、irtualization摩尔定律的推动多核无处不在节约成本服务器系统软件是同一个发布的二进制代码在所有服务器上运行“物”系统软件和“物”绑定，多数是一物一系统云虚拟化和“物”虚拟化的异同Comparison between Device Virtualization and Cloud Virtualization2018年3月开源在北美嵌入式Linux大会上发布V1.0 面向软件定义的数字驾驶舱 首先在奇瑞SUV星途-Lx上落地面向工业制造，零售，机器人等 实时和功能安全ACRN的进展Development of ACRN HypervisorUser VM2(Post-Launched)

5、Service VMSimple OSPMVT-dEPTACRNVMXvPIC/vLAPIC/ vIOAPIC/vMSIACRN DMHypercallsVM ManagerNative Device Driversvirtio FE DriversEmulated Device DriversvPCIe/vUART/vRTC/vHPET/Safety VM (Pre-Launched)HV EmulatedDevice DriversPassthru Device DriversACRN Service DriverHV Device Drivers(WDT/ UART/Host Bridg

6、e/Timer/)Passthru Device Drivers(ADCeRviNceDMM(oDdeevli)ceModel)OVMFUser VM1(Post-Launched)virtio FE DriversEmulated Device DriversPassthru Device DriversOVMFACRN2.0 架构ACRN 2.0 ArchitectureACRN用例1：软件定义的数字驾驶舱ACRN Use Case1: Software-Defined CockpitReal Time VMService VMSimple OSPMVT-dEPTACRNVMXvPIC/v

7、LAPIC/ vIOAPIC/vMSIACRN DMHypercallsVM ManagerNative Device DriversVirtio FE Drivers (NIC, BLK, Console)vPCIe/vUART/vRTC/vHPET/ACRN Service DriverHV Device Drivers(WDT/ UART/Host Bridge/Timer/)Passthru Device Drivers (FPGA, NIC, UART)(ADCeRviNceDMM(oDdeevli)ceModel)OVMFWindows(Human Machine Interfac

8、e)Virtio FE Drivers (BLK, Network)Emulated Device Drivers (UART, Keyboard, Mouse etc.)vGPU (Gvt-g)OVMFLAPIC PassthroughRTtaskNon-RT taskACRN的工业解决方案ACRN for Industrial Usage.Numeric ControllerPLCIndustrial IPCIndustrial GatewayDiscrete System (Today)ACRN用例2：工业实时ACRN Use Case2: Industrial Real Time UsageHypervisorCyclictest (us)MinAverageMaxRT Linux (Native)3.1425.41413.82RT Linux (RT-Xen)12435212855