LxWin实时Hypervisor: Windows + 实时Linux

现今，Linux已经成为最流行的实时操作系统。由于其确定性的硬实时能力，完善的开发工具和板级硬件驱动和软件的支持，使领先的工业控制器制造商都在使用。典型应用包括带有高实时性需求的PLC、运动控制、数控系统。
使用LxWin Hypervisor，可以并行运行Windows和非常快速的实时Linux。大量的Linux驱动程序，例如对于现场总线控制器或GigE摄像机系统，通信协议栈（EtherCAT，Profinet，OPC，OPC UA，TSN等）或复杂的软件解决方案（例如CNC控制器或PLC），而无需在LxWin下进行任何更改。

现今，Linux已经成为最流行的实时操作系统。由于其确定性的硬实时能力，完善的开发工具和板级硬件驱动和软件的支持，使领先的工业控制器制造商都在使用。典型应用包括带有高实时性需求的PLC、运动控制、数控系统。
使用LxWin Hypervisor，可以并行运行Windows和非常快速的实时Linux。大量的Linux驱动程序，例如对于现场总线控制器或GigE摄像机系统，通信协议栈（EtherCAT，Profinet，OPC，OPC UA，TSN等）或复杂的软件解决方案（例如CNC控制器或PLC），而无需在LxWin下进行任何更改。

在这类客户应用方案中需要分别部署基于Windows的GUI系统和基于Linux的控制器两个独立的部分，对于此类解决方案LxWin的方法则是将应用整合到单个硬件上。 Eclipse或Microsoft Visual Studio（从VS 2015开始）可用于软件开发。

重要特性一览

• 实时Linux-32位和64位
• 支持Linux Yocto
• 在一个或多个CPU内核上运行Linux
• 快速中断处理和极短线程延迟
• Windows蓝屏发生后，Linux继续运行而且没有实时损失
• 支持Windows 7,8,10-32/64位
• （可选）利用英特尔®VT，VT-d硬件虚拟化以增强鲁棒性
• 第三方Linux应用程序和驱动程序无需修改即可运行
• Windows和Linux之间的虚拟网络连接（用于应用程序级TCP/IP通信和本地调试）
• 共享内存，事件，互锁数据访问，可实现应用级高速通信
• 更高级别的Windows/Linux通信：管道，消息队列和实时套接字
• 已集成acontis technologies的EtherCAT主站协议栈解决方案
• TSN协议栈

LxWin 系统预览

LxWin对实时应用程序和非实时Windows部分使用隔离的方法。 LxWin在hypervisor基础上嵌入了Linux硬实时内核。 该hypervisor环境是关键，可确保实时性能以及与Windows的隔离。

使用LxWin的优势

硬件整合

• 节省了第二个控制系统或者功能扩展卡
• 随着硬件组件的减少，增加了MTBF（平均无故障时间）
• 可以搭建更紧凑的控制器

软件整合

• 与Linux完全兼容的快速学习曲线
• 使用功能强大的开发工具（Visual Studio，Eclipse）对实时应用程序，通信协议和GUI进行编程
• 可重用现有的Linux软件

可扩展性

• 将现有Linux应用程序集成到Windows环境中，无需额外的硬件成本
• 在嵌入式系统上使用相同的Linux应用程序，例如，在ARM体系结构上

典型应用

• 基于PC的自动控制（PLC，运动控制、其他控制器）
• 实时数据测试和数据采集
• 在同一台PC上通过添加Windows功能来扩展现有的Linux应用程序
• Linux原型：在具有完全硬件访问权限的常规PC上开发和测试Linux软件

LxWin 截图

• 在Windows启动后启动Linux
• 在调试终端上打印Linux启动信息
• Linux使用虚拟网络作为调试接口
• 通过Linux控制Intel PRO/1000网卡