RT-Thread 2.0.0系列引入的新模块：VMM

ffxz · 发表于 2013-11-13 22:22:05

单独发个帖说说这个事情。

VMM名称是Virtual Machine Module，即虚拟机模块。虚拟的意思在于RT-Thread/VMM会以半虚拟化的方式虚拟运行另外一个操作系统，例如Linux。半虚拟化的意思是，让另外的操作系统以本地运行方式运行，而不是解释执行机器指令的方式进行，目标操作系统的指令是什么就由真实物理机器执行什么指令。当然RT-Thread/VMM会虚拟化部分东西，会是：中断控制器、页表、OS定时器等等。

这种模式可以在单核或者多核上运行，单核上：RT-Thread与Linux共享一个核心，“并行”执行；多核上：RT-Thread与Linux分别运行在不同的核心上，并行执行。多核上，虚拟化相对来说没这么明显，更多的是两个系统间的同步、通信，这部分也是一个新的组件（或者说是RT-Thread/VMM的一部分内容，称为VBUS，虚拟软件总线）

RT-Thread/VMM初期只支持ARM Cortex-A系列处理器。它仅仅是一个组件，不是一套独立的系统，RT-Thread本身依然是原来的核心，能够在ARM Cortex-A/R/M上单独执行。RT-Thread/VMM作为RT-Thread Platform的一部分而存在，起到补充的作用：复杂的功能，通过虚拟化的Linux来实现。而实时部分，则依赖RT-Thread本身的实时性。通过这样的方式也形成了一种操作系统级别的big.LITTLE结构，不同的部分具备不同的作用。

11.14日下午，国际半导体博览会暨高峰论坛，我们会有一场关于这个操作系统的big.LITTLE 主题演讲，有兴趣的可以关注，现场也有这份RT-Thread 2.0.0 Alpha版本的demo（RT-Thread和Linux“并行”的运行在BeagleBone Black板子上）。也可以在网上关注我们的@RT-Thread官方微博
（前几天的RT-Thread开发者会议也提到这个事情，PPT链接）

2013.11.13
ffxz

eduhf_123 · 发表于 2013-11-13 22:25:00

坐个沙发

愿RT-Thread发展得越来越好。

ffxz · 发表于 2013-11-13 22:25:49

目前RT-Thread、Linux在BeagleBone Black （TI AM3359，ARM Cortex-A8，1GHz）上同时运行的几个指标：
1. 实时性 <10us
2. Linux性能损失 < 5% (此时RT-Thread没有复杂的计算任务)

mcusun2000 · 发表于 2013-11-13 22:37:07

感觉好复杂，不是一般的菜鸟能懂，

虚拟的意思在于RT-Thread/VMM会以半虚拟化的方式虚拟运行另外一个操作系统

这个意思是不是LINUX不是真正运行，真正运行的是RT-Thread

好想学习RT-Thread，但是底子太差，学了一段时间没学了

ffxz · 发表于 2013-11-13 22:43:14

mcusun2000 发表于 2013-11-13 22:37
感觉好复杂，不是一般的菜鸟能懂，

虚拟的意思在于RT-Thread/VMM会以半虚拟化的方式虚拟运行另外一个操作 ...

如果你不太了解Linux，建议先不要接触RT-Thread/VMM。

lghtjpu · 发表于 2013-11-13 23:41:02

文档啊文档，这个一定要跟上啊

苦行僧 · 发表于 2013-11-13 23:57:00

唉....RTT还没整明白，现在有扯上Linux了，唉....文档啊文档

gzhuli · 发表于 2013-11-14 00:01:05

苦行僧发表于 2013-11-13 23:57
唉....RTT还没整明白，现在有扯上Linux了，唉....文档啊文档

对于RT-Thread目前这种规模的开源项目，直接看代码比看文档实在。

苦行僧 · 发表于 2013-11-14 07:30:24

gzhuli 发表于 2013-11-14 00:01
对于RT-Thread目前这种规模的开源项目，直接看代码比看文档实在。

恩，可是有时候看到一个没见过的东西，真心不懂，就卡住了，虽然先跳过去然后后来可能能看懂，但那比较难受

john78 · 发表于 2013-11-14 07:56:40

顶-下，多核是趋势。

jeffwei · 发表于 2013-11-14 08:07:09

感觉像KVM，以前在linux下用KVM启动硬盘上的XP运行，（新笔记本没BIOS了，启动就蓝屏）

sun_sky · 发表于 2013-11-14 10:12:05

这个技术也在嵌入系统上用？

windboy · 发表于 2013-11-14 10:33:28

越来越N X了

希望越来越好

不过像我们用 cm0,cm3较多

migrant · 发表于 2013-11-14 10:40:33

广东人民发来贺电

avr-arm · 发表于 2013-11-14 10:51:27

rtt的定位在哪一块？如果是cm系列，那个人认为加这个模块毫无意义。

XIVN1987 · 发表于 2013-11-14 11:04:33

RTThread是面向MCU的还是面向MPU？？我觉得还是应该找准定位，毕竟这二者的开发模式相差非常大。。

onepower · 发表于 2013-11-14 11:25:19

完全不明白这样做用何用??? 用linux就用linux, 用RTT就用RTT, RTT上再走个linux这是为何???
还不如在RTT上跑个JAVA虚拟机,然后跑apk!

jeffwei · 发表于 2013-11-14 11:38:15

rtt是实时系统，linux不是，关键任务rtt处理，界面数据库等Linux处理，各取所长，并行不悖

Excellence · 发表于 2013-11-14 11:41:49

观望中。。。

bbstr · 发表于 2013-11-14 12:29:37

说实话，我也觉得这个实际意义小于研究意义，多核的方案上，原厂都做好了cm3或者4的开发，且在不断的维护，比如am3359的cm3部分作为电源管理，dm3730，dm8168的dsp做多媒体编解码和视频采集显示，都有开发人员维护，对于应用开发人员来说去开发那部分难度还是很大的，而且很多寄存器说明，原厂不轻易开放。
linux和win8，wince7也都有对多核的直接支持，当然实时性可能有些折扣，楼主这个趋势适合去科研单位推广，作为一个国家项目来做。
作为大众来说，最好能够集中心力维护好cm,arm7等系列，把市场比例做到ucos那样

flor · 发表于 2013-11-14 12:56:19

感觉好牛啊

ffxz · 发表于 2013-11-14 20:47:58

XIVN1987 发表于 2013-11-14 11:04
RTThread是面向MCU的还是面向MPU？？我觉得还是应该找准定位，毕竟这二者的开发模式相差非常大。。 ...

确实差别非常大，MPU或高性能的嵌入式系统这块，功能性复杂，一般的RTOS并不容易满足。那么这个是以RT-Thread/VMM + Linux的方式，既能够保留RTOS的简单，也能够带来Linux的功能性。

从这个角度来说，能够让RT-Thread更保持现有的特性，因为它并没有对RT-Thread本身有根本性的变化，也能够让它更关注核心问题：小巧、精致的实时内核。

ffxz · 发表于 2013-11-14 20:49:12

onepower 发表于 2013-11-14 11:25
完全不明白这样做用何用??? 用linux就用linux, 用RTT就用RTT, RTT上再走个linux这是为何???
还不如在RTT上 ...

关键在于，RT-Thread上实现一个稳定的Java VM并不是那么容易，而且还有繁多的许可问题（许可问题，Google都采用这样曲折的方式进行，你觉得RT-Thread能够搞定吗？）。

ffxz · 发表于 2013-11-14 20:50:33

本帖最后由 ffxz 于 2013-11-14 20:52 编辑

bbstr 发表于 2013-11-14 12:29
说实话，我也觉得这个实际意义小于研究意义，多核的方案上，原厂都做好了cm3或者4的开发，且在不断的维护， ...

恰恰相反，引入这个新组件是来自于需求。另外一个，你这里理解错了，并不是说把RT-Thread运行在AM335x的CM3核心上，而是让RT-Thread和Linux共同的运行在ARM Cortex-A8核心上。

sun_sky · 发表于 2013-11-14 21:09:38

ffxz 发表于 2013-11-14 20:50
恰恰相反，引入这个新组件是来自于需求。另外一个，你这里理解错了，并不是说把RT-Thread运行在AM335x的C ...

这个需求真的很怪异，简直无法理解！
VMM就是虚拟机相关的技术，不改linux不难，难的是涉及的方面太多，

f1yh1347 · 发表于 2013-11-14 21:22:15

不错，支持

bbstr · 发表于 2013-11-14 21:31:39

ffxz 发表于 2013-11-14 20:50
恰恰相反，引入这个新组件是来自于需求。另外一个，你这里理解错了，并不是说把RT-Thread运行在AM335x的C ...

那你这个需求和解散前的ste做的一款6715平台很像，rtos+android的方式，rtos做基带，gps等模块，linux上跑android。之间通过9p来协作通讯，针对低端市场，可能现在的broadcom的方案里也有这样的

ffxz · 发表于 2013-11-14 21:41:45

bbstr 发表于 2013-11-14 21:31
那你这个需求和解散前的ste做的一款6715平台很像，rtos+android的方式，rtos做基带，gps等模块，linux上 ...

不一样哦，现在手机单芯片方案都是这种基带ARM CPU + 双核、四核AP ARM CPU。基带CPU则逐渐进化到ARM Cortex-R了。这种方式是异构的芯片。

我这里说的是，RT-Thread + Linux运行在单核A8上，或者多核A9（多核的时候，可以是类似你说的一个核是RT-Thread，其他的核是Linux）。多核A9、A15也有另外的形式，RT-Thread运行在单独的安全区，Linux以完全的SMP方式运行。

xjtyOnly51 · 发表于 2013-11-24 07:14:32

marking

lixun00 · 发表于 2013-11-24 23:14:01

这个比较好。
针对某些应用非常不错，做好估计要段时间。

dongfo · 发表于 2013-11-24 23:17:59

连嵌入式系统都支持虚拟机了

activeleo · 发表于 2013-11-25 10:35:57

如果你长期的关注VxWorks操作系统的话，你就考虑下他们的设计，每次都会有更加新的设计和思想。这个也是参照这个吧！

ffxz · 发表于 2013-11-25 12:53:10

activeleo 发表于 2013-11-25 10:35
如果你长期的关注VxWorks操作系统的话，你就考虑下他们的设计，每次都会有更加新的设计和思想。这个也是参 ...

VxWorks的新设计指的是什么，太多年没涉及VxWorks了，给大家共享下

按照RT-Thread/VMM这样的构架，到是觉得在RT-Thread这边弄个VxWorks APIs兼容层挺好的，这样可以满足一些原来的VxWorks应用，同时也能够桥接Linux部分的富功能。

ljt80158015 · 发表于 2013-11-25 13:49:44

驱动在RTT中实现？ spi usart eth......数据如何传递到linux？

liandao · 发表于 2013-11-25 14:23:36

1.VMM思路挺好
2.由于Linux根本没有用ARM的FIQ，因此通过FIQ也能获得另一个实时的运行空间，并轻易的得到<10us的实时响应性。当然配合定时器，在FIQ中也能运行一个RTOS。参阅http://elinux.org/images/2/27/0910-elce-fiq.pdf
3.给出的PDF中Xenomai的实时性数据不全面，
我做的测试：SAM9263@200MHZ
A.中断注册在Ipipe的首个域时，可以做到约50us
B.中断注册在Linux 内核空间，可以做到约100us
C.中断注册在Linux 用户空间，可以做到约200us
4.我个人认为Xenomai的最大问题是：它的IPIPE代码包只支持特定版本的linux内核代码---IPIPE没有合并到linux主线代码中。这导致没法跟进新版本内核

f1yh1347 · 发表于 2013-11-25 14:49:03

本帖最后由 f1yh1347 于 2013-11-25 14:50 编辑

我有测试过xscale 624Mhz @ xenomai，可以做到大概10us左右

ffxz · 发表于 2013-11-25 18:39:53

ljt80158015 发表于 2013-11-25 13:49
驱动在RTT中实现？ spi usart eth......数据如何传递到linux？

RT-Thread/VMM有个内部组件VBUS，这个是RT-Thread与Linux沟通的桥梁，能够让双方自由通信。现在是内部的，以后会单独挪出来，形成RT-Thread与RT-Thread，RT-Thread与Linux的分布式通信。

基于VBUS，可以实现shell、DFS等的跨界运行

ffxz · 发表于 2013-11-25 18:41:05

liandao 发表于 2013-11-25 14:23
1.VMM思路挺好
2.由于Linux根本没有用ARM的FIQ，因此通过FIQ也能获得另一个实时的运行空间，并轻易的得到 ...

关于FIQ：是的，确实是这样。只是对于一些ARM Cortex-A芯片，没实现FIQ方式的，只有哭死！

ffxz · 发表于 2013-11-25 18:45:23

f1yh1347 发表于 2013-11-25 14:49
我有测试过xscale 624Mhz @ xenomai，可以做到大概10us左右

难道以前的xenomai反而性能比较好？有个链接，基本上现在这类1.2GHz、1GHz的ARM芯片，xenomai中断延时会到50us附近。

但是另外一个，如果有一种方法，基本上不修改Linux Kernel就能够达到这样的目标：实时性高而且稳定，何乐而不为呢。通过这种方式，甚至你能够类似使用单片机的模式来使用Cortex-A芯片，而当使用复杂功能时，把Linux开启，让他飞即可……

PZLPDY · 发表于 2013-12-1 23:14:51

这个东西要稳定的实现了,搞电力的童鞋就要有福了

f1yh1347 · 发表于 2013-12-2 08:51:05

ffxz 发表于 2013-11-25 18:45
难道以前的xenomai反而性能比较好？有个链接，基本上现在这类1.2GHz、1GHz的ARM芯片，xenomai中断延时会 ...

这个我用示波器测过，平均10us左右。xenomai最主要的是麻烦就是针对新内核不断的打补丁，稳定性需要测试。
如果不需要修改内核，就能跑的起来，那是为天下人谋福利了。

wyoujtg · 发表于 2014-1-22 21:44:51

今晚无意看到国人做的一个东西嵌入式虚拟机Xtimes http://www.xtimes.org/ ，真不错，感觉与ffxz 说的VMM模块是一个东西，

其嵌入式虚拟化不是什么新技术，近年来嵌入式处理器arm的快速发展，使用得虚拟化技术可以在嵌入式应用开来，各大RTOS厂商都有其嵌入式虚拟化产品

nucleus虚拟化架构

integrity虚拟化架构

vxworks虚拟化架构

3050311118 · 发表于 2014-1-29 19:40:58

vmm 跟RTLINUX patch相比优势在哪里?

RT-Thread 2.0.0系列引入的新模块：VMM

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