Mehr Sicherheit oder bessere Systemauslastung: das leistet Virtualisierung für Embedded-Systeme
Virtualisierung im Embedded-Umfeld
Fortsetzung des Artikels von Teil 3
Echtzeit-sichere Interrupt-Verarbeitung
Bei der Echtzeit-Interrupt-Verarbeitung spielt die „Intel Virtualization Technology“ (Intel VT) eine Schlüsselrolle. Mit Intel VT kann das System so konfiguriert werden, dass ein Gast-Betriebssystem Interrupts abschalten kann und dies aber nur die eigenen Interrupts des Gastsystems betrifft. Andere Interrupts werden trotzdem weitergereicht. Sperrt ein General-Purpose-Betriebssystem alle Interrupts, dann leitet der VMM Interrupts, die für ein Echtzeit-Betriebssystem bestimmt sind, trotzdem an dieses weiter. Wenn andererseits ein Interrupt für das General-Purpose-Betriebssystem auftritt, während das Echtzeit-Betriebssystem sich momentan in einem kritischen Code-Abschnitt befindet, dann verzögert der VMM die Benachrichtigung des Interrupts an das General-Purpose-Betriebssystem so lange, bis das Echtzeit-Betriebssystem die zeitkritische Task abgearbeitet hat, um das System deterministisch zu halten.
Bei vielen Embedded-Systemen muss auch der I/O-Verkehr klar priorisiert und vom normalen Programm-Code getrennt werden [4]. Wenn zum Beispiel mehrere VMs auf die Netzwerk-Infrastruktur zugreifen, dann sollten Quality-of-Service-Zusagen (QoS) zwischen den Gästen abgestimmt und festgeschrieben sein. Diese QoS-Zusagen können in Form von Bandbreiten- oder Latenzzeit-Garantien definiert werden. Solche Anforderungen findet man in einem General-Purpose-System typischerweise nicht. Sie komplizieren das Design der Infrastruktur zwischen den VMs für gemeinsam genutzte Geräte.
Embedded-Systeme müssen spezielle Designkriterien erfüllen, die wiederum großen Einfluss auf das VMM-Design haben. Intel VT reduziert die Entwicklungskosten eines VMM, indem bestimmte Funktionen bereits von der Hardware übernommen werden, so dass der Einsatz in einem individuell abgestimmten Embedded-System möglich wird.
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