近日，由麒麟軟件自主研發的靜態分區管理程序麒麟分域虛擬化軟件（以下簡稱“Kvisor”）與中國電子科技集團公司第三十二研究所研發的銳華嵌入式實時操作系統（以下簡稱“ReWorks”）完成了產品兼容性適配。經嚴格的測試驗證，ReWorks與Kvisor完全兼容，系統整體運行穩定，在功能、性能及兼容性方面表現良好。
兼容認證證書照片
隨著集成電路制造工藝的發展，越來越多的計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，實現實時任務和非實時任務的并發運行和安全隔離，同時避免引入不可接受的延遲和不確定性，成為擺在系統軟件設計者前面的重要問題。
Kvisor作為一款嵌入式實時虛擬化軟件，以基于硬件隔離的方式支持Linux和實時操作系統RTOS混合部署，使得二者的優勢可以充分發揮，共同為嵌入式設備提供強大的功能支持，不僅提升了嵌入式設備的整體性能，還極大地豐富了設備的應用場景。
ReWorks是中國電子科技集團公司第三十二研究所自主研制的嵌入式實時操作系統，已適配多種目標硬件環境，對操作系統內核、集成開發環境、實時中間件、圖形用戶界面等核心技術有全面的技術支持能力，廣泛應用于工業控制和航空航天等安全關鍵領域。
Kvisor虛擬化軟件在飛騰E2000硬件平臺上成功實現了銀河麒麟操作系統 V10與ReWorks實時操作系統的同時運行。經測試，ReWorks中斷響應延遲和上下文處理時間均保持在微秒級，與裸機狀態下性能相當，網卡穿透幾乎沒有性能損耗，銀河麒麟操作系統 V10與ReWorks可通過共享內存進行安全、高效通信。
兼容適配系統整體框架
關于Kvisor
Kvisor充分利用了Linux操作系統的開放性，采用硬件隔離的方式實現同一平臺下Linux操作系統和實時操作系統的混合部署與通信。Kvisor架構如下圖所示：
Kvisor架構圖
虛擬化損耗低：作為一款輕量級的虛擬化產品，Kvisor不提供完整的虛擬機管理和抽象功能，不對任何設備進行模擬，與其他嵌入式虛擬化產品相比，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、樹莓派等主流硬件平臺，支持銀河麒麟操作系統、Legacy Linux、KylinRTOS、 FreeRTOS、Zephyr等操作系統，具有廣泛的適用性和可移植性。
外設兼容性高：Kvisor支持PCI/PCIe/EtherCAT/ETH/I2C/CAN/SPI等硬件資源的分域隔離及透傳，支持基于RPMsg/VETH/IPC的域間通信，支持SMMU，可以在Host OS和Guest OS間實現資源的靈活分配和高效通信。
Kvisor采用內存安全語言Rust進行開發，具有內生安全和可靠性。Rust語言是一種系統編程語言，專注于提供高性能和內存安全，具有以下幾點特性：
l 安全性：Rust通過所有權（ownership）、借用（borrowing）和生命周期（lifetime）的概念，防止了空指針異常和數據競爭等常見的內存錯誤，確保了在編譯時就能捕捉到潛在的內存錯誤。
l 高性能：Rust語言具有接近C++的性能，同時避免了C++中的許多常見錯誤，如空指針解引用和段錯誤。
l 并發性：Rust設計滿足了并發編程中的高并發、高吞吐量和低延遲等需求。
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Linux操作系統以其開源、穩定、豐富的軟件生態和強大的開發工具鏈，支持AI、HMI、5G、Wifi等高性能應用，進一步提升了設備的智能化水平和用戶體驗；RTOS則以其高效的實時性能和穩定性，執行傳感器數據采集、控制信號輸出等任務，確保這些任務能夠準確無誤地執行。當前Kvisor已在數字通信、能源電力、智能制造等場景中開展應用驗證，為這些領域提供了高效、穩定、可靠的混合關鍵系統解決方案。
Kvisor與ReWorks的兼容適配，為混合關鍵系統領域的國產化應用帶來了全新的解決方案。這一融合不僅提升了系統的安全性和穩定性，更為國產軟硬件的協同發展注入了強大動力。作為中國操作系統核心力量，未來，麒麟軟件將與伙伴攜手并進，共同推動國產化應用在混合關鍵系統領域的深入發展，助力我國信息技術產業的騰飛。
通訊員 | 王昭越
來 源 | 創新研究院
審 核 | 市場與政府事務部
