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

LxWin Real-time Hypervisor: Windows Real-time Linux

架构

LxWin Real-time Hypervisor: Windows Real-time Linux

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