嵌入式实时虚拟机ZVM

总体介绍

ZVM（Zephyr-based Virtual Machine）是基于开源微内核实时操作系统 Zephyr RTOS（由Linux基金会托管） 开发的一款 虚拟机管理器（Hypervisor），能在单一硬件平台上启动多个操作系统，以构建安全隔离的多内核混合部署系统。

目前以终端控制方式加入openEuler-mcs特性

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ZVM 构建指导

使用 oebuild 构建

目前提供预编译zvm和zephyr镜像,支持在 qemu-aarch64 上运行 zvm，可同时部署Zephyr RTOS和openEuler

预编译Image已经集成到openeuler-image-mcs构建过程中，由bitbake构建过程中自动加载到相应的目录

openEuler和对应的dtb、根文件系统则由bitbake在构建过程中进行编译和生成。

Note

zvm启动的两个OS的虚拟终端通过screen连接，为qemu增加的uart补丁也已经包含在构建过程中

1. 根据 mcs镜像构建指导，使用 oebuild 初始化编译环境。

2. 进入oebuild工作目录，创建编译配置文件 compile.yaml :

   # 使用qemu-aarch64平台、包含mcs和zvm特性、此处构建目录名为zvm
   oebuild generate -p qemu-aarch64 -f openeuler-mcs -f zvm -d zvm
   

3. 进入 build_zvm 目录使用oebuild容器构建:

   oebuild bitbake
   # 进入容器后
   bitbake openeuler-image-mcs
   

4. 最终启动依赖的文件位于 build/zvm/tmp/deploy/images/qemu-aarch64 :

   • zvm_host.elf

   • zephyr.bin

   • zvm-openeuler-Image

   • zvm-openeuler.cpio.gz

   • zvm-openeuler.dtb

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ZVM 使用指导

1. 构建完成后使用qemu启动:

Note

构建过程中自动编译了带有补丁的qemu，位于:

./tmp/work/x86_64-linux/qemu-helper-native/1.0-r1/recipe-sysroot-native/usr/bin/qemu-system-aarch64

$ qemu-system-aarch64  -machine virt,gic-version=3 -machine virtualization=true -cpu max -smp 4 -m 4096 \
-chardev stdio,id=con,mux=on -mon chardev=con,mode=readline  -serial chardev:con \
-serial pty -serial pty -nographic -net none -pidfile qemu.pid \
-device loader,file=/home/openeuler/build/zvm/tmp/deploy/images/qemu-aarch64/zephyr.bin,addr=0xc8000000,force-raw=on \
-device loader,file=/home/openeuler/build/zvm/tmp/deploy/images/qemu-aarch64/zvm-openeuler-Image,addr=0xe0000000,force-raw=on \
-device loader,file=/home/openeuler/build/zvm/tmp/deploy/images/qemu-aarch64/zvm-openeuler.cpio.gz,addr=0xe4000000,force-raw=on \
-device loader,file=/home/openeuler/build/zvm/tmp/deploy/images/qemu-aarch64/zvm-openeuler.dtb,addr=0xf2a00000 \
-kernel /home/openeuler/build/zvm/tmp/deploy/images/qemu-aarch64/zvm_host.elf

Note

支持通过runqemu脚本启动，但会默认为启动过程追加一些目前不需要的配置

2. runqemu 脚本启动

   修改内容为 src/yocto-poky/scripts/runqemu:1418:

   self.qemu_opt += ""#" -serial mon:stdio"
   

   因为启动ZVM使用的配置是:

   -chardev stdio,id=con,mux=on -mon chardev=con,mode=readline -serial chardev:con
   

   这与-serial mon:stdio冲突

3. 连接虚拟终端

   查看zvm终端输出信息，如:

   char device redirected to /dev/pts/2 (label serial1)
   char device redirected to /dev/pts/3 (label serial2)
   

   # 在同构建目录下，另外启动进入两个oebuild 容器，分别使用screen连接
   $ screen /dev/pts/2
   $ screen /dev/pts/3
   

4. 启动Zephyr虚拟机

   zvm_host:~# zvm new -t zephyr
   zvm_host:~# zvm run -n 0
   

   如下图所示:

   

5. 启动Linux虚拟机

   zvm_host:~# zvm new -t linux
   zvm_host:~# zvm run -n 1
   

6. 最终连接到2个虚拟机如下图所示: