嵌入式虚拟化技术与应用：ACRN开源项目实践

伴随着物联网设备的指数级增长，在需要高算力的场景，例如软件定义汽车驾驶舱、工业领域的工作负载整合，开源虚拟化技术在嵌入式系统上受到了越来越多的关注和应用。本书首先介绍虚拟化技术的基本原理，包括CPU虚拟化、内存虚拟化、中断虚拟化和设备虚拟化，对比KVM在云服务器上参考实现，重点介绍了开源嵌入式虚拟机ACRN的架构设计、原理和实现。还特别总结了虚拟化系统的实时性能调优方法和功能安全认证实践，以及嵌入式虚拟化技术的典型应用场景案例分析。本书作为嵌入式虚拟化技术入门参考书，通过对ACRN开源软件的介绍，帮助读者从代码开始了解、学习、开发虚拟机软件，掌握嵌入式虚拟化技术并应用于工程实践。

这是一本专注于嵌入式虚拟化技术的书籍，深入剖析了虚拟化技术基本原理，包括处理器虚拟化、内存虚拟化和I/O虚拟化，以及虚拟机监控器模型分类，并对开源嵌入式虚拟机ACRN的架构设计、原理和实现进行了详细讲解。 书中详细阐述了ACRN架构，包括其应用场景、架构设计、CPU虚拟化、内存虚拟化、中断虚拟化、I/O虚拟化，以及设备虚拟化的实现细节。此外，还详细介绍了KVM的软件架构，包括其初始化过程、实现，以及I/O虚拟化的方式。 此外，书中还探讨了实时优化准则和策略，包括如何通过减少干扰变量，降低调优复杂度，提高嵌入式虚拟化技术在实时场景下的性能。书中还分析了PREEMPT_RT Linux操作系统，包括其中断处理流程、高精度时钟、可抢占式临界区、辅助工具采样，以及实时虚拟机等方面的内容。 书中还详细介绍了嵌入式硬件平台上大多运行的是实时操作系统，包括其高实时性、高可靠性和高安全性的特点，以及嵌入式虚拟化技术如何支持实时性，以及如何在此环境下对实时性进行调优。 此外，书中还分析了数字孪生的实现，自主行驶机器人，以及功能安全的基本概念，并通过基于机器视觉和机器控制的工作负载整合案例，展示了