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 管理程序不僅實現快速的軟件集成和更高的系統安全性與保密性，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）。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，從而極大增強系統的安全性與保密性，進而更容易實現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?
管理程序是實現虛擬化的基礎軟件層。正如操作系統 (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管理的機器資源；管理程序管理同時運行的多個操作系統，每個操作系統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、圖形用戶界面和網絡協議棧等常見任務不在這層實現，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內。

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上。這類管理程序通常用來讓一種操作系統運行在另一種操作系統之上，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。云計算和大數據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，管理程序經常用于支持集成式模塊化航空電子設備，將以前在聯合式（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、防碰等。聯邦航空局 (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。

當整合功能時，FAA 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。整合的功能有可能包括內科醫(yī)生圖形用戶界面、圖像處理、實時電機控制、患者信息數據庫和系統管理功能。

在汽車領域，要想將汽車內嵌的數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將信息娛樂、駕駛員與乘客控制、高級駕駛員輔助系統 (ADAS)、儀表板、導航系統、互聯網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。