SylixOs的來龍去脈

焦進星

什么是SylixOs？SylixOs是一個應用在嵌入式里的實時操作系統(tǒng)，于2006年正式上線，至今已有12年的歷史。另外，我們在2015年，成立了翼輝信息有限公司專門推廣和開發(fā)操作系統(tǒng)。同時我們還有RISC-V開源的CPU指令集架構系統(tǒng)。2013年，我們將此系統(tǒng)進行開源，使用的是開源的GPL協(xié)議。另外系統(tǒng)支持動態(tài)裝載技術，使很多開源軟件不用任何修改，就能移植到我們的這個系統(tǒng)上。

同時也支持第三方圖形庫，如QT、MiniGUI等，也支持眾多的文件系統(tǒng)。這是我們自己研發(fā)，并進行開源的系統(tǒng)。我們對該系統(tǒng)進行了十萬次測試，該測試沒有損害任何軟件系統(tǒng)的結構，測試效果非常好。該系統(tǒng)還支持文件系統(tǒng)，也具備了豐富的網(wǎng)絡功能。另外一個優(yōu)點，就是該系統(tǒng)可以根據(jù)項目需要，進行一些配置，達到秒級啟動。SylixOs在2006年開始研發(fā)，在那時我們完成了該系統(tǒng)的最基本內(nèi)核，只提供一些基本的內(nèi)核功能，如線程調(diào)度、中斷管理、定時器、RMS、信號量等。在2007年我們將SylixOs系統(tǒng)增加了I/O系統(tǒng)，來支持標準的設備驅動模型，比如SPI、IIC和TTV終端等。在2008年，因為項目需要，我們給系統(tǒng)添加了網(wǎng)絡與文件系統(tǒng)，同時也提供了一些非常實用的工具，如數(shù)據(jù)庫。同時也豐富了內(nèi)核功能，加入了類型管理功能等。在2009年，SylixOs在支持MMU和緩存方面做了重大改進，以便對高端處理器有很好的支持，使更多設備可以支持網(wǎng)絡功能。在2010年我們添加了更多支持功能，使系統(tǒng)支持更加豐富的網(wǎng)絡功能。在2010年，我們接觸了多媒體領域的項目，所以我們向SyLIXOs系統(tǒng)移植了與多媒體相關的開源軟件，包括SDL、FFMPEG等。2011年，SyLIXOs系統(tǒng)有兩個主要飛躍，多核支持（內(nèi)核代碼Gemini）和動態(tài)加載；豐富了文件系統(tǒng)和設備的支持。從2012年開始，SyLIXOs從普通的系統(tǒng)逐步發(fā)展成為大型操作系統(tǒng)。在2013年，我們添加了GDB、調(diào)試應用程序和動態(tài)鏈接庫，增加對QT（跨平臺界面）的支持，使SyLIXOs設備保障和網(wǎng)絡功能越來越完善。在2014年系統(tǒng)化主要在多平臺上發(fā)力，因為在過去很多客戶使用的都是一種處理器。而2014年我們積累了豐富的客戶，每個客戶所使用的處理器并不相同，所以在2014年，我們將操作系統(tǒng)添加了ARM、MIPS、PowerPC和X86的四大處理器體系結構的支持。

2016年，我們成立了公司，同年推出了Sylix操作系統(tǒng)的一整套產(chǎn)品。而在最近這三年中，我們主要將該系統(tǒng)在多平臺中進行支持，比如支持TI的DSP芯片，以及調(diào)電安全系統(tǒng)。在2017年，我們增加了64位CPU的支持，支持AMD64、MIPS64。在今年我們主要增加了開源處理器的支持，同時我們也推出了另一個版本，來支持MCU（單片微型計算機）。我們的系統(tǒng)支持很多第三方中間件，同時我們還將客戶所需的AI技術或區(qū)塊鏈，移植到我們的操作系統(tǒng)上。目前我們的典型用戶，包括航天科工、醫(yī)學、高鐵信號系統(tǒng)和國家電網(wǎng)等。

簡單介紹一下RISC-V。RISC-V是基于精簡指令集的計算原理，所建立的開放指令集架構。RISC-V最大的優(yōu)點是開源的開放性，用戶可以免費使用。另外因為沒有歷史包袱，所以設置起來非常簡潔。RISC-V的指令集有40多條，這也吸引了非常多的工業(yè)界還有學術界甚至是政治界的關注。

SylixOs對RISC-V的支持，主要的工作是要去開發(fā)一個體系結構的相關代碼，這就包括了CPU、FPU的上線切換，以及MMU（內(nèi)存管理單元）的支持，同時還包括多核、動態(tài)裝載和應用調(diào)試的支持等。當SylixOs在RISC-V芯片主板上運行時，第一次運行的效果非常簡陋，只能看到操作界面。當我們添加了多核支持后，SylixOs操作系統(tǒng)就被調(diào)度到不同的CPU核心中，接下來我們增加了內(nèi)核模塊的裝載支持，為了支持應用程序的裝載，我們通過module注冊的內(nèi)核模塊，修改了GCC的源代碼，因為RISC-V官方提供的編譯器內(nèi)建庫，都與位置有關，所以添加了FPIC靜態(tài)庫，這個就是整個應用程序的執(zhí)行過程。

有了支持，接下來主要做C++的支持，因為在C++中有一些存儲對象、本地對象和靜態(tài)對象等，需要在恰當?shù)臅r間去構架，并且靜態(tài)對象的構造要保證安全性，所以必須提供C++的運行，所以SyLIXOS為C++應用程序提供了運行支持。有了C++支持之后，我們開始進行QT的移植。QT我們只進行了少量的改動，就是利用編譯器把QT的源代碼編譯出來。當QT被編譯后，由于我們的硬件沒有顯示器，所以我們沒法看到QT的運行效果，所以我們不得不將LCD屏幕、觸摸屏等設備添加到QEMU SIFIEVU虛擬機上。

最后，我們所做的就是在我們的ID里對應用程序進行調(diào)試和支持。因為我們的操作系統(tǒng)，已經(jīng)支持內(nèi)建的調(diào)試服務器，所以主要的工作就是在體系結構里面做支持就可以了。我們?yōu)槭裁磿严到y(tǒng)與RISC-V進行結合？主要的原因就是，我們是開源的實時操作系統(tǒng)，而RISC-V是一個開放的且免費的CPU應急架構。我們認為把這兩者結合在一起，可以把我們優(yōu)秀的實時操作系統(tǒng)、軟件推向開源，更好地把系統(tǒng)推向國外的開源社區(qū)。

（根據(jù)演講內(nèi)容整理，未經(jīng)本人審核）