iWaveのi.MX8QMシステム・オン・モジュールでのXEN仮想化

バンガロールに本社を置く大手組み込みソリューション・プロバイダーであるアイウェーブ・システムズ社は、同社のi.MX8 QM SoCベースのシステム・オン・モジュール上でXen仮想化ハイパーバイザーのデモンストレーションに成功した。このマルチコアSOMは、2x Arm® Cortex®-A72 @1.8 GHzおよび4x Arm® Cortex®-A53 @1.2 GHz、さらに2x Cortex®-M4F @ 266 MHzで構成され、SMARC R2.0互換モジュール上に非常に強力な統合ソリューションを実現します。

i.MX8 QM SOM

i.MX8 QM SOMの膨大なコンピューティング能力をフルに活用するため、アイウェーブは、オープンソースのタイプ1 Xenハイパーバイザーを使用してハードウェアの仮想化を実装しました。Xenハイパーバイザーは、単一のハードウェアリソース上に複数の仮想マシンを作成することを可能にし、各仮想マシンはそれぞれ独立したオペレーティングシステムを実行することができます。これにより、i.MX8 QM SOMは、同じ物理ボード上で複数のオペレーティングシステムを同時に実行できます。Xenハイパーバイザーにより、リソースを最大限に活用できるため、システム全体のパフォーマンスと効率が向上します。

Xenハイパーバイザーについて

Xenは、ケンブリッジ大学によって開発され、現在はLinux Foundationによって開発されているオープンソースのタイプ1ハイパーバイザーである。Xenはハードウェア上で直接動作し、ゲストOSを管理する。そのため、ベアメタル・ハイパーバイザーとも考えられている。Xenはオーバーヘッドが少ないため、より高速なパフォーマンスを実現し、ハイパーバイザーをインストールするためのベースOSに依存しないため、オペレーティングシステムはより安全である。

Xenハイパーバイザーを実行するシステムには、3つのコンポーネントが含まれている：

• Xen ハイパーバイザー
• ドメイン0（Dom0） - ハイパーバイザー上で実行されている特権仮想マシンで、ハードウェアに直接アクセスでき、システム上で実行されている他の非特権仮想マシンと対話できる。
• マルチドメイン（DomU） - ハイパーバイザー上で動作する非特権仮想マシンで、ハードウェアに直接アクセスできない（CPU、メモリ、タイマー、割り込みに直接アクセスできないなど）。

システムの初期起動時に、XenハイパーバイザはLinuxオペレーティングシステムを実行するDom0を起動します。Dom0 は、他のドメインと比較して、Xen ハイパーバイザにアクセスするための独自の権限を持っています。Dom0 は、システム上で動作する非特権ドメインである DomU を管理します。Dom0 は DomU ドメインのハードウェアリソースを割り当て、マッピングします。

メリット-

• タイプ1のハイパーバイザーはARM仮想化拡張機能を使用するため、タイプ2のハイパーバイザーに比べてオーバーヘッドが少ない。
• DOM-Uドメインに欠陥のある／バグのあるOSがあっても、DOM-0 OSの機能を妨げることはない。
• DOM-Uドライバードメインは、新しいOSでサポートされなくなったレガシーハードウェアドライバーをサポートすることができます。
• 異なる要件を持つ完全に分離されたワークスペースを持つ。例：ゲームとマルチメディア。
• 所属するドメインが起動していなければ、めったに使用されないリソースはパワーオンされないため、リソース管理が向上する。

iWave社のi.MX8QM SOMによるXenデモ

iWaveのi.MX8QMボード上のXenデモでは、DOM-0 OSがeMMCからLinux 4.9.88を実行し、DOM-UがUSBドライブからAndroid Oreo 8.1を実行している。このようなシステムは、より高速で信頼性の高いOS（Linuxなど）と、より多機能でやや低速なOS（Androidなど）の両方を同じハードウェア上で実行する必要がある場合に使用できます。

詳細およびお問い合わせは、mktg@iwavesystems.comまで書面にてご連絡いただくか、地域パートナーまでご連絡ください。