Xen Project Hypervisor為阿里云提供原動(dòng)力；該項(xiàng)目在中國的應(yīng)用和增長繼續(xù)保持強(qiáng)勁勢(shì)頭

Linux基金會(huì)旗下的Xen Project今天發(fā)布Xen Project Hypervisor 4.9版本。這一最新版本的高級(jí)功能適用于嵌入式、汽車和原生云計(jì)算應(yīng)用。它還改進(jìn)了啟動(dòng)配置，方便在不同硬件平臺(tái)間進(jìn)行遷移，x86新指令可加速機(jī)器學(xué)習(xí)計(jì)算，并增強(qiáng)了與ARM?架構(gòu)相關(guān)的現(xiàn)有功能及設(shè)備模型操作hypercall等功能。

Xen Project在嵌入式和汽車領(lǐng)域的應(yīng)用保持持續(xù)增長，這是因?yàn)樵絹碓蕉嗟墓鞠Ｍ烟摂M化擴(kuò)展到嵌入式設(shè)備中，同時(shí)繼續(xù)發(fā)揮hypervisor的優(yōu)勢(shì)，這包括通過整合降低成本；把硬件抽象出來，使應(yīng)用程序與硬件分離；硬件隔離的好處是能夠更好地保護(hù)軟件免受漏洞的影響，并提高軟件容錯(cuò)能力。此外，更多的貢獻(xiàn)在于開始為hypervisor在云原生平臺(tái)發(fā)揮其功能和優(yōu)勢(shì)奠定了基礎(chǔ)。

過去幾年，開源在中國取得顯著增長，Xen Project技術(shù)正成為云計(jì)算的關(guān)鍵支撐。最近，Xen Project宣布華為加入了Xen項(xiàng)目咨詢委員會(huì)。越來越多的中國企業(yè)采用了Xen Project的軟件，并對(duì)其做出貢獻(xiàn)，華為便是其中之一，其他還有阿里巴巴、富士通（中國）、英特爾（中國）、騰訊、浪潮等。

鑒于關(guān)鍵技術(shù)需要加強(qiáng)合作才能完成開發(fā)，越來越多的中國企業(yè)正在使用開源軟件來超越競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。通過加入Linux基金會(huì)旗下的項(xiàng)目，國內(nèi)企業(yè)推動(dòng)了項(xiàng)目的進(jìn)一步增長和發(fā)展。

Xen Project咨詢委員會(huì)主席Lars Kurth表示：“過去幾年，Xen Project所取得的成果越來越多，特別是中國會(huì)員的增加和來自中國的成果更是喜人。我們看到越來越多的公司參與到該項(xiàng)目中，他們關(guān)注汽車、嵌入式、安全和原生云計(jì)算。我們非常高興看到企業(yè)的積極參與，因?yàn)樵絹碓蕉嗟呢暙I(xiàn)者幫助Xen Project在嵌入式、汽車和安全方面取得進(jìn)展，同時(shí)反過來使我們能進(jìn)一步鞏固傳統(tǒng)的環(huán)境，例如服務(wù)器虛擬化、基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)和桌面虛擬化等?！?/p>

在嵌入式和汽車應(yīng)用中擴(kuò)展Xen Project功能

●“空”調(diào)度器支持將每個(gè)虛擬CPU分配給物理CPU的應(yīng)用場(chǎng)景，從而避免了汽車和嵌入式環(huán)境中幾乎所有的調(diào)度程序開銷?！翱铡闭{(diào)度器的使用確保了調(diào)度開銷幾乎為零，顯著降低了延遲，更可預(yù)測(cè)性能。

●全新ARM vwfi參數(shù)（中斷虛擬等待）使Xen Project Hypervisor處理WFI（中斷等待）指令時(shí)能進(jìn)行更精細(xì)的控制。將vwfi設(shè)置為“native”能夠減少約60％的中斷延遲。Xilinx? Zynq? Ultrascale+? MPSoC的基準(zhǔn)測(cè)試表明，最大中斷延遲不到2微秒，這非常接近硬件極限，對(duì)于絕大多數(shù)嵌入式應(yīng)用來說已經(jīng)足夠小了。

●Xen 4.9包括用在眾多嵌入式、汽車和原生云計(jì)算應(yīng)用中虛擬機(jī)之間共享設(shè)備的全新標(biāo)準(zhǔn)ABI（包括參考實(shí)現(xiàn)）。

對(duì)于嵌入式/汽車應(yīng)用，可以增加虛擬聲音ABI來實(shí)現(xiàn)音頻源的播放和采集，以及音量控制，靜音/取消靜音等。除了用于復(fù)雜顯示設(shè)備的全新虛擬顯示ABI之外，還增加了多個(gè)幀緩沖區(qū)呈現(xiàn)和顯示功能，并為虛擬鍵盤/鼠標(biāo)協(xié)議增加了多點(diǎn)觸控支持（支持觸摸屏）。

為下一代云原生計(jì)算奠定了基礎(chǔ)

在Xen 4.9版應(yīng)用中，Linux內(nèi)核上游合并了Xen 9pfs前端，QEMU合并了9pfs后端?，F(xiàn)在可以把文件系統(tǒng)從一個(gè)虛擬機(jī)共享到另一個(gè)虛擬機(jī)，這是在很多容器引擎（例如，CoreOS rkt）中增加Xen Project支持所要求的。

此外，還引入了PV Calls ABI，以支持在客戶機(jī)之間轉(zhuǎn)發(fā)POSIX請(qǐng)求：源自DomU應(yīng)用程序的POSIX 調(diào)用可以在Dom0中轉(zhuǎn)發(fā)和實(shí)現(xiàn)。例如，客戶機(jī)網(wǎng)絡(luò)套接字調(diào)用可以在Dom0執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)了一種適合云原生應(yīng)用程序的新型網(wǎng)絡(luò)模型。

對(duì) Xen Project hypervisor全新版本發(fā)布做出貢獻(xiàn)的包括亞馬遜、AMD Aporeto、ARM、BitDefender、Citrix、EPAM、富士通、華為、英特爾、Invisible Things Lab、諾基亞、Oracle、Star Lab、Suse、Xilinx、Zentific以及很多大學(xué)和個(gè)人。不斷推陳出新的版本也源于越來越多貢獻(xiàn)者的參與。例如，對(duì)該版本核心hypervisor的貢獻(xiàn)者增加了25％，而對(duì)hypervisor、測(cè)試和其他相關(guān)組件的貢獻(xiàn)者增加了17％。

其他新功能和對(duì)現(xiàn)有功能的改進(jìn)包括：

●在使用GRUB2（x86）的EFI平臺(tái)上啟動(dòng)Xen：從Xen Project 4.9和GRUB2 2.02開始，可以采用舊版BIOS和EFI x86平臺(tái)上的multiboot2協(xié)議啟動(dòng)Xen Project Hypervisor。對(duì)multiboot2協(xié)議的部分支持也被引入到網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)固件（iPXE）中。這使得Xen Project啟動(dòng)過程更加靈活；可以直接從啟動(dòng)加載程序（不必使用文本編輯器）修改啟動(dòng)配置，更容易在不同的平臺(tái)之間移植啟動(dòng)配置。

●DMOP（設(shè)備模型操作Hypercall）：在Xen 4.9中，Xen Project軟件和QEMU之間的接口被徹底重寫和整合。Xen中現(xiàn)在只有一個(gè)hypercall（DMOP hypercall），讓privcmd驅(qū)動(dòng)可以審核所有QEMU傳遞給Xen的內(nèi)存范圍和參數(shù)。Linux privcmd驅(qū)動(dòng)程序支持DMOP審核，這樣就限制了被入侵的QEMU攻擊hypervisor的能力。

●適用于ARM 32位客戶機(jī)的可選運(yùn)行時(shí)補(bǔ)丁和GICv3支持：可選運(yùn)行時(shí)補(bǔ)丁使hypervisor能針對(duì)CPU勘誤進(jìn)行修補(bǔ)，并針對(duì)CPU進(jìn)行優(yōu)化，GICv3支持?jǐn)U展到32位ARM平臺(tái)，從而在嵌入式應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)此功能。

●系統(tǒng)錯(cuò)誤檢測(cè)（ARM）：ARM上的Xen在可靠性和可服務(wù)性方面邁出了一大步，引入了系統(tǒng)錯(cuò)誤檢測(cè)和報(bào)告功能，對(duì)具有高可用性系統(tǒng)的客戶而言是一個(gè)關(guān)鍵功能。

●英特爾和x86功能支持：Xen Project Hypervisor的最新版本增加了對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)指令A(yù)VX512_4VNNIW和乘法累加單精度AVX512_4FMAPS的支持，這些可以作為AVX512指令集的子族。通過在Xen中為HVM和PV客戶機(jī)啟用這些指令，客戶機(jī)操作系統(tǒng)中的程序可以充分利用這些重要指令來加速機(jī)器學(xué)習(xí)的計(jì)算。這一Xen版本還進(jìn)一步增強(qiáng)了VT-d發(fā)布中斷（PI）優(yōu)化、機(jī)器檢查異常（MCE）處理等功能。

●GCOV支持：我們刪除了舊的GCOV實(shí)現(xiàn)，采用更新版本來替代它，新版本支持更多格式，并有更為通用的接口。

Xen Project用戶和貢獻(xiàn)者如是說

Aporeto虛擬化架構(gòu)師Stefano Stabellini表示：“PVCalls和Xen 9pfs為下一代云原生平臺(tái)打下了基礎(chǔ)。它們支持Xen Project軟件在CoreOS rkt等容器引擎中的集成。更重要的是，支持PVCalls和9pfs的Xen Project軟件將為云原生應(yīng)用程序提供更好、更簡單的保護(hù)，因?yàn)樗峁┠J(rèn)安全保護(hù)，與傳統(tǒng)虛擬化技術(shù)相比，費(fèi)用支出更少?！?/p>

ARM開源總監(jiān)Philippe Robin表示：“Xen在未來嵌入式系統(tǒng)和下一代數(shù)據(jù)中心和云計(jì)算中扮演重要角色。性能、效率和可靠性是ARM架構(gòu)的基本屬性，能夠?qū)崿F(xiàn)更低的中斷延遲，所包含的特性能夠更好地支持系統(tǒng)錯(cuò)誤檢測(cè)，這進(jìn)一步提高了可靠性和可維護(hù)性，同時(shí)保持了合適的性能水平?！?/p>

EPAM汽車與嵌入式系統(tǒng)首席技術(shù)官Alex Agizim表示：“對(duì)關(guān)鍵外設(shè)的原生支持對(duì)于在嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域提升Xen Project Hypervisor的應(yīng)用非常重要。將已經(jīng)出現(xiàn)漏洞和有可能受攻擊的軟件與云連接設(shè)備中的硬件和其他關(guān)鍵任務(wù)部件進(jìn)行隔離是非常有必要的。用于聲音、顯示和輸入的標(biāo)準(zhǔn)化PV ABI提供了一種簡單可靠的方式來構(gòu)建互聯(lián)車輛的全交互式數(shù)字駕駛艙解決方案。最新發(fā)布的Xen Project 版本將推動(dòng)Xen Project Hypervisor在汽車、工業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)的廣泛部署。”

英特爾開源技術(shù)中心副總裁兼總經(jīng)理Imad Sousou表示：“英特爾致力于推動(dòng)開放云和虛擬化技術(shù)的發(fā)展，幫助數(shù)據(jù)中心將目前大量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為有意義的深刻洞察。英特爾與行業(yè)通力合作，確保Xen Project這樣的開放虛擬化hypervisor得到優(yōu)化，適用于最新的Intel?平臺(tái)，提高靈活性、安全性和價(jià)值?！?/p>

Xilinx首席工程師Edgar Iglesias表示：“嵌入式領(lǐng)域以及傳統(tǒng)和原生云計(jì)算環(huán)境中都需要低中斷延遲。Xen Project Hypervisor不斷推出具有新功能和改進(jìn)的新版本，使我們能夠更輕松地為下一代系統(tǒng)開發(fā)新的可編程技術(shù)。祝賀所有參與開發(fā)Xen Project 4.9的人員，又開發(fā)出了一個(gè)非?？煽壳抑陵P(guān)重要的版本?！?/p>

Xen Project將于7月11日至7月13日在匈牙利布達(dá)佩斯舉辦其年度Xen Project開發(fā)人員和設(shè)計(jì)峰會(huì)。屆時(shí)，Xen Project社區(qū)的開發(fā)人員和用戶將匯集一堂，他們將決定項(xiàng)目的未來，并在嵌入式、汽車、云、安全環(huán)境等方面分享與Xen Project有關(guān)的知識(shí)和最佳實(shí)踐。