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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 8

Sonderfall Sysgo: Paravirtualisierung und Partitionierung

PikeOS ist eine Ablaufumgebung für sicherheitskritische Echtzeit-Betriebssysteme. Da sicherheitskritische Software meist zertifiziert werden muss, war eines der Entwicklungsziele von PikeOS, die zu zertifizierende Codebasis so klein wie möglich zu halten. Aus diesem Grund wurde PikeOS geteilt in einen Microkernel, der im Kernel-Mode läuft und eine Systemsoftware, die im User-Mode läuft.

Der Microkernel besteht aus nur 6000 Zeilen Code. Er fängt sämtliche Programmaufrufe ab, die privilegierten Code ausführen wollen oder auf Ressourcen zugreifen, die von PikeOS verwaltet werden. Eingehende Interrupts werden in Messages konvertiert, die von den Anwendungen im user space behandelt werden können.

Die PikeOS-Systemsoftware sorgt für die Partitionierung. Dazu richtet die Systemsoftware Partitionen ein, denen in einer Konfigurationsdatei bestimmte Speicherbereiche zugeordnet sind. Zur Partitionierung der Rechenzeit nutzt PikeOS eine komplizierte Kombination aus Prioritätssteuerung und fester Zeiteinteilung, um die CPU-Auslastung zu optimieren.

Oberhalb der PikeOS-Ebene laufen die paravirtualisierten Betriebssysteme. D.h., die Betriebssysteme müssen angepasst werden, um auf PikeOS zu laufen. Das ist im Embedded-Bereich nicht unbedingt ein Nachteil, da hier die meisten Betriebssysteme ohnehin als Quellcode vorliegen. Sysgo nennt die Betriebssystem-Instanzen »Personalities«. Als Anpassungen existieren z.B.: Linux (ohne Echtzeit-Verhalten), POSIX Realtime, OSEK OS, CoDeSys von 3S, ObjectAda von Aonix, Echzeit-Java in Form von Aonix Perc und Aicas JamaicaVM.