近日,Rokid M工作室宣布,國內首個兼容RISC-V芯片的開源微內核操作系統EwokOS移植完成,這也是微內核操作系統在RISC-V開源架構生態中的早期探索。
關于微內核的探索
不久前,Google發布KataOS開源操作系統, 其基礎是seL4 微內核。此前,Meta也曾宣布正在開發面向VR/AR的微內核全新操作系統。
VR、AR的興起成為了操作系統變革的推動力。隨著未來交互體驗更智能、運算能力更強,操作系統作為數字底座,需要更好地支撐這些能力的發展和強化。
作為應用程序和硬件的橋梁,內核是操作系統非常重要的組成部分,同時也是操作系統的核心。
傳統宏內核操作系統越來越龐大的代碼量導致項目維護異常困難。 未來隨著設備智能化程度越來越高、驅動模型越來越復雜,對宏內核的維護測試工作難以為繼。
區別于傳統宏內核操作系統,EwokOS構建了一個和硬件無關的內核模式,內核狀態下僅處理IPC、進程調度、內存管理等核心任務。這使內核模式的代碼高度精簡、高效。如果需要,甚至可以把EwokOS內核的放入高速cache中運行。
此外,EwokOS的驅動和應用程序均完全基于用戶態開發,有各自獨立的進程空間。得益于這種設計,可以讓各個驅動間故障互相隔離。因此某一個驅動的故障無法對系統整體穩定性造成影響。從而讓EwokOS幾乎不會出現傳統宏內核下的藍屏、死機問題。
如何解決微內核效率問題
微內核依賴大量的IPC通信雖然可以保證各個模塊之間的安全性,但同時這個特效也會導致額外的性能消耗,因而微內核的效率問題成了普及之路的難題。
要解決這種效率開銷,就需要軟硬件結合,通過定制服務于微內核系統的加速單元、指令集,解決現有微內核操作系統的效率問題。RISC-V的高度開放性為這種優化帶來了可能性。
Rokid M工作室和進迭時空團隊在這方面進行深度合作,有望在不久的將來推出基于RISC-V內核、針對微內核操作系統優化的SOC。
進迭時空是一家專注于研發新一代架構更簡化、算力更強大、性能更優秀的RISC-V架構芯片的半導體創新企業。團隊擁有RISC-V內核和芯片從研發到量產落地的實戰經驗。
RISC-V因其開放性、設計的簡潔性以及功耗的優勢,有望成為下個時代的主流計算體系。得益于可定制、可擴展的特質,RISC-V架構更容易面向XR領域應用設計出具有針對性和競爭力的核,從而更適配特定場景的應用需求。
相比ARM提供面向各種通用領域、不限定具體場景的標準處理器,RISC-V的可定制化恰恰是它面向智能時代重要的優勢。
2020年開始,全球深陷缺芯潮危機,中國科技企業在尖端且核心科技領域也一直面臨“卡脖子”問題。
從手機平面交互到VR,再到AR虛實融合交互,每一級的芯片算力需求都是指數級增長。隨著智能穿戴的進化對處理器的開放需求進入新維度,開放指令集架構——RISC-V的出現,有望突破以X86、ARM為主的業內生態,為智能穿戴硬件的發展帶來自主可控的“芯”希望。
歡迎更多開發者一起探索未來
長期以來,Rokid“M工作室”一直致力于探索人機交互領域前沿技術、關注行業的前瞻性技術難題,并尋求創新解法。其中包括不遺余力地探索面向未來的OS系統的無限可能性;以及面向用戶開發出更多有趣有料、腦洞大開的AR交互應用。
EwokOS的探索,為全自主可控的芯片和操作系統提供了新的可能,也為未來微內核操作系統和AR硬件結合的探索奠定了基礎。
目前,EwokOS已支持眾多SOC平臺,包括樹莓派2、3、4, RK3128、 RK3288、 sigma start SSD202等。目前EwokOS社區也已經開發出電子閱讀器、NES模擬器等應用。
EwokOS符合Apache開源協議,目前也已在GitHub全棧開源(https://github.com/MisaZhu/EwokOS),歡迎更多開發者加入,和Rokid一起探索人機交互技術叢林。
EwokOS開發者杭州聚會(從左到右依次為進迭時空創始人陳志堅、Rokid M工作室曾滔、進迭時空創始人孫彥邦、EwokOS作者Misa)