賽靈思最新 Zynq 器件采用 Xen 管理程序，但選擇這種開源虛擬化方案的關鍵在于其支持能力。

Xen 開源管理程序是一種功能齊全的虛擬化技術，通常用于云計算，最近才進入嵌入式系統(tǒng)領域。DornerWorks 在新型 Zynq? UltraScale+ MPSoC 器件上提供 Xen 支持，為賽靈思用戶帶來多種優(yōu)勢。Xen Zynq 管理程序不僅實現(xiàn)快速的軟件集成和更高的系統(tǒng)安全性與保密性，而且還能將企業(yè)級的云計算能力運用到嵌入式領域。

管理程序提供的嚴格設計分區(qū)功能有助于在計算器件上快速集成新軟件（包括整個操作系統(tǒng)）。同時，這種隔離方式可減少甚至消除獨立軟件功能之間的意外干擾。

此外，這種隔離方式還能減少功能間的意外交互，縮小受風險威脅的攻擊面，從而極大增強系統(tǒng)的安全性與保密性，進而更容易實現(xiàn)安全性或保密性屬性。企業(yè)級云計算給嵌入式領域同樣帶來了諸多優(yōu)勢，例如只需少許修改就能將原有軟件在新的硬件上部署。

我們在具體介紹 Zynq MPSoC 上的開源 Xen 管理程序 Xen Zynq 之前，首先簡單了解一下什么是管理程序。
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什么是管理程序?
管理程序是實現(xiàn)虛擬化的基礎軟件層。正如操作系統(tǒng) (OS) 管理同時運行的多個應用程序，每個應用程序包含在一個進程中，可以訪問由操作系統(tǒng)管理的機器資源；管理程序管理同時運行的多個操作系統(tǒng)，每個操作系統(tǒng)包含在一個虛擬機中，可以訪問由管理程序管理的機器資源。
虛擬化概念可追溯到二十世紀六十年代。Popek 和 Goldberg 在 1974 年用三個特征定義了虛擬機監(jiān)視程序 (VMM) 的概念：
? VMM 程序具有與原（物理）機器相同的運行時間(虛擬)環(huán)境。
? VMM 對性能的影響可以忽略不計。
? VMM 管理系統(tǒng)資源。

管理程序是一種幾乎只關注基本機器管理任務的 VMM。這意味著文件系統(tǒng)、圖形用戶界面和網(wǎng)絡協(xié)議棧等常見任務不在這層實現(xiàn)，而是委托給更高的層，例如運行在由管理程序托管的虛擬機上的客戶操作系統(tǒng)內(nèi)。

如上所述，在硬件上運行的管理程序被稱為 1 類管理程序。相比之下，2 類管理程序不是最低的軟件層，而是托管在操作系統(tǒng)上。這類管理程序通常用來讓一種操作系統(tǒng)運行在另一種操作系統(tǒng)之上，例如，Mac 用戶利用 Parallels 在 MacBook 上運行 Windows，或者 Windows 用戶使用 VirtualBox 在虛擬機上啟動并運行 Linux。

企業(yè)管理程序與嵌入式管理程序之間也存在重大區(qū)別。云計算和大數(shù)據(jù)是管理程序的典型企業(yè)級用例。管理程序是最近才進入嵌入式領域的。隨著具備足夠高性能和較低功耗的處理器出現(xiàn)才被該領域所采用。

嵌入式管理程序的用例具有一個共同特點：將多個復雜功能整合到單個計算平臺中，同時保持一定間距。在航空航天領域，管理程序經(jīng)常用于支持集成式模塊化航空電子設備，將以前在聯(lián)合式（獨立）航空電子硬件上執(zhí)行的軟件整合到單個計算平臺中。功能包括飛行控制、導航、飛行管理系統(tǒng)、防碰等。聯(lián)邦航空局 (FAA) 要求以前在獨立硬件上運行的軟件功能在整合后不能相互影響。這種隔離性通過 DO-248C 等標準定義的嚴格的分區(qū)模式來實現(xiàn)。

當整合功能時，F(xiàn)AA 考慮的是航班安全問題，而軍用航空電子設備也同樣需要隔離以支持保密性。在單個系統(tǒng)上通過嚴格分區(qū)支持多個分類等級的這種方法采用一種名為多重獨立安全等級 (MILS) 的架構。

醫(yī)療保健行業(yè)也考慮使用管理程序為高端醫(yī)療設備實現(xiàn)類似的整合，例如核磁共振掃描儀、機器人（或機器人輔助）外科手術設備以及 CT 掃描儀，所有這些設備目前都包含多個獨立處理系統(tǒng)。整合的功能有可能包括內(nèi)科醫(yī)生圖形用戶界面、圖像處理、實時電機控制、患者信息數(shù)據(jù)庫和系統(tǒng)管理功能。

在汽車領域，要想將汽車內(nèi)嵌的數(shù)十個獨立微處理器和微控制器整合在一起，使用管理程序是一種不錯的方法。幾乎所有汽車 OEM 廠商都在考慮使用管理程序?qū)⑿畔蕵?、駕駛員與乘客控制、高級駕駛員輔助系統(tǒng) (ADAS)、儀表板、導航系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)連接以及實時控制等功能進行整合。

考慮虛擬化解決方案時，一定要評估 VMM 對性能的影響是否小到可以被忽略。管理程序可控制所有硬件資源（CPU、存儲器和 I/O），因此有可能影響所有資源的性能。就 CPU 而言，一項重要指標是使內(nèi)核從運行一臺虛擬機切換為運行另一臺虛擬機所需的時間。該指標有時被稱為上下文切換時間，但也稱為分區(qū)或域切換時間，這是為了將它與操作系統(tǒng)在進程間的切換這個類似概念加以區(qū)分。還有一個相關的指標是抖動，該指標用來衡量切換時間的變化有多大，以及這種變化對于確定性和可預測性的影響。