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Die Maschine in der Maschine

Das Who's Who der Virtualisierungstechniken

8. April 2010, 14:24 Uhr | Joachim Kroll

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Fortsetzung des Artikels von Teil 9

Sonderfall RTS: Hardware-Partitionierung mit Virtualisierung

Der Hypervisor von Real-Time Systems ist für Multi-Core-Systeme optimiert. Sein Einsatzbereich sind x86-Automatisierungsanwendungen, bei denen eine Echtzeit-Steuerung auf der gleichen Maschine läuft wie die zugehörige Bedienoberfläche, mit der der Prozess oder das Gerät gesteuert wird.

Auf einem Dual-Core-System können mit RTS zwei virtuelle Maschinen installiert werden. Jeder Maschine erhält einen Rechenkern zur exklusiven Benutzung. Die CPU wird also partitioniert.

Ein installiertes Echtzeit-Betriebssystem läuft nativ direkt auf der Hardware. Der RTS Hypervisor konfiguriert das System so, dass alle Interrupts direkt in Hardware ausgeführt werden. So kann z.B. ein PCI-Slot ausschließlich dem Echtzeit-Betriebssystem zugewiesen werden.

General-Purpose-Betriebssysteme wie Windows oder Linux laufen in einer virtuellen Maschine ab und können deshalb das Echtzeit-Betriebssystem nicht beeinflussen. Die installierten Betriebssysteme kommunizieren über einen gemeinsamen Speicherbereich oder ein virtuelles Netzwerk miteinander. Jeder Prozessorkern erhält seine eigene MAC- und IP-Adresse so dass standardisierte Protokolle wie TCP/IP oder CORBA für die Kommunikation genutzt werden können.

Der Vorteil des RTS-Hypervisors liegt in der nativen Ausführung des Echtzeit-Betriebssystems, das ungestört, ohne zusätzliche Latenzen, seine Aufgaben durchführen kann. Der Nachteil ist die starre Bindung an jeweils einen Rechenkern, der ein load-balancing verhindert. Mit zunehmender Kernzahl der Multicore-Prozessoren werden sich auch die Einsatzmöglichkeiten des RTS-Hypervisors erweitern. Auf einem Prozessor mit Hyperthreading-Unterstützung können zwei Betriebssysteme installiert werden.