2-openEuler Embedded.pdf

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1、openEuler Embedded以Linux為中心的綜合嵌入式軟件平臺任慰openEuler全新升級，成為數字基礎設施開源操作系統Communication TechnologyInformation TechnologyOperational Technology+ERPBSS/OSSCRMDCSNFVSCADA覆蓋全場景應用服務器云計算邊緣計算嵌入式支持多樣性設備從服務器，到云、到邊緣計算，到CT和OT的嵌入式場景，成為面向數字基礎設施統一的開源操作系統全棧原子化解耦，支持版本靈活構建、服務自由組合，這樣通過一套架構，來靈活支持南向多樣性設備，北向全場景應用操作系統碎片化 導致數字基礎

2、設施產生大量“軟煙囪”：生態割裂；重復開發；協同繁瑣openEuler Embedded以Linux為中心的綜合嵌入式系統軟件平臺引力:Linux豐富生態與功能，混合關鍵性系統，分布式軟總線，基礎設施，openEuler Embedded適用于任何需要Linux的嵌入式系統Linux作為整個星系的中心，提供豐富生態與功能,混合關鍵性系統，分布式軟總線，基礎設施等特性吸引其他行星不同的行星提供各具特色的生態:硬實時(實時操作系統),信息安全(TEE)，極致性能(裸金屬)，混合關鍵性(嵌入式虛擬化）openEulerEmbeddedLinux Kernel軟件包基礎設施社區生態多樣化的非Linux

3、生態行星實時操作系統（硬實時)裸金屬(極致性能)嵌入式虛擬機(隔離與調度)可信執行環境（信息安全)openEuler Embedded總體架構彈性融合底座應用領域基礎設施CI/CD構建測試實時操作系統實時應用維測調優調試追蹤工具IDESDK仿真Linux 5.10 kernelLinux生態中間件優化與配置分布式軟總線制造機器人能源硬件ARMRISC-VLoongArchx86歐拉生態+鴻蒙生態嵌入式虛擬化MICA（混合關鍵性部署框架）裸金屬生命周期管理跨OS通信服務化框架多OS基礎設施機器人運行時輕量級容器異構TEELibOSopenEuler Embedded關鍵技術特性（1+X+1)Li

4、nux基礎框架依托openEuler和華為嵌入式能力積累打造高質量嵌入式Linux基礎框架高質量Linux內核（5.10,6.x,CVE)面向嵌入式場景的優化(PREEMPT-RT,裁剪配置)核心軟件包（C庫,busybox,utils,)調優調試容器追蹤圖形包管理混合關鍵性系統以Linux為中心實現多運行時高效混合部署,同時滿足功能、實時、安全等多目標混合關鍵性部署框架彈性融合底座隔離管理通信服務化多OS構建硬實時分布式軟總線實現多節點跨通信介質高效互聯，分布式能力共享，互通鴻蒙、歐拉生態，達到“1+12”效果發現組網連接傳輸認證IPC系統參數分布式能力集基礎設施依托openEuler構建強

5、大的基礎設施，保障QA,易用性，生態，增強用戶粘性Compass CI嵌入式構建系統代碼管理CI&CD門禁構建測試SDK仿真文檔課程不斷孵化中的新的特性面對新的技術、新的趨勢、新的場景不斷孵化新的特性更好的南北向生態嵌入式AI可信RUST輕量機器人運行時面向機器人場景（工業/智能）構建實時、可靠的輕量級機器人運行時ROS2工業機器人軟件棧micro-ROS定制化實時openEuler Embedded運行模式Multi-Core SOCCore1Core2Embedded LinuxRTOSAPPAPPAPPAPP單一模式典型硬件:樹莓派4/MCU特點：OS承擔全部功能不足：無法實現分工協作M

6、ulti-Core SOCCore1Core2Embedded LinuxAPPAPPRTOSAPPAPPAMP模式典型硬件:STM32MP15特點：Linux和RTOS分工協作資源靜態分配不足：Linux和RTOS之間無法實現強隔離Multi-Core SOCCore 1Core 2Embedded LinuxAPPAPPRTOSAPPAPP嵌入式虛擬化模式彈性融合底座典型硬件:樹莓派特點：Linux和RTOS分工協作強隔離、資源動態分配不足：對異構支持不完善Multi-Core SOCCore 1Core 2Embedded LinuxAPPAPPRTOSAPP融合模式彈性融合底座RTOS

7、APP典型硬件:Xilinx Ultra Scale特點：異構多核，多種運行時協同工作不足：軟件棧結構復雜在不同模式下，openEuler Embedded始終是中心，提供富功能、富管理、富生態openEuler Embedded構建系統架構oebuild環境準備軟件包轉換高效定制化開發者測試輔助開發CI/CD對接yocto-meta-openeuler預編譯主機工具預編譯工具鏈openEuler軟件包對接BSP抽象多OS構建專屬軟件包構建優化上游生態對接SDK生成文檔系統SWBOMYocto-pokymeta-openembeddedmeta-qtmeta-pythonmeta-xxx以py

8、thon為主輔以shell的高效開發者工具，以實現簡化yocto配置與開發，使能高效定制，多流程集成等功能充分利用yocto/openembedded生態，避免無意義的重復造輪子openEuler Embedded核心構建層，既兼容上游社區，又堅持自身特點：軟件包同源，預編譯工具，容器化構建，多OS構建混合關鍵性系統:嵌入式系統未來發展方向之一融合彈性底座實例0實例2實例3實例4實例1RTOS1BaremetalRTOS2RTOS3Linux應用應用應用管理與服務域0域1域2域3混合關鍵性部署框架嵌入式多核SoC混合關鍵性系統架構混合關鍵性系統的定義：關鍵性(Criticality)：主要指功

9、能安全等級，也可延申至實時、功耗、信息安全指標混和關鍵性系統=部署+隔離+調度，首先實現多系統混合部署，再實現系統間彼此隔離保護，最后通過調度提升資源利用率學術界：更多關注共享資源下的混合關鍵調度(Mixed Critical Scheduling)，不關注隔離與保護工業界：更多關注時空隔離下的混合關鍵性部署，使得各個系統間互相隔離，資源往往是預先靜態分配，整體利用率不高發展路徑1：從分布式向集中式演進發展路徑2：節點能力和功能訴求的提升區域控制節點多核CPU嵌入式OSvPLCvPLCvPLCvPLC例子：虛擬PLC、云化PLC例子：AI智能機械臂例子：無人機例子：智能汽車系統baremeta

10、l 混合部署基于openAMP的擴展搭建概念原型異構多核混合關鍵性系統openamp實時虛擬化輕量級容器TEE輕量級容器isulad輕量級鏡像LibOS用戶態的輕量級方案類似DPDK用戶態的隔離（輔-中優先級）分區虛擬化階段1:基于Jailhouse階段2：基于Type-1型虛擬機實時虛擬化社區：ZVM開源:XEN,ACRN,.嵌入式虛擬化 QEMU做為管理端 KVM+Preempt-RT的優化硬件虛擬化輔助的隔離（主線-高優先級）ARMTF-A架構RISC-Venclave架構硬件TEE輔助的隔離(探索-低優先級）x86SGX基礎設施(主線-高優先級)多OS統一構建系統System DTSD

11、FX混合關鍵性系統技術路線圖起步（2022）發展(2023,2024)成熟(2024,2025)openEuler Embedded面向機器人領域目標:解決嵌入式ROS定制的高門檻問題、實現高自由度的分級實時應用業界項目情況 實時 微型meta-rosMicro-ROSROS-RealTime主要參與者：LG，openEmbedded目的:使能ROS在高度定制化的嵌入式Linux運行，而非綁定在Ubuntu之上問題：依舊存在耦合，裁剪定制難。Yocto+ROS維護門檻高、開發者有限，從2022年6月起LG不再維護meta-ROS 主要參與者：Apex.AI,Bosch,Open Robotic

12、s,WindRiver目的:端到端改善ROS2的實時性，主要包括：Linux with Preempt-RT,QNX/Vxwork替換Linux問題：Linux with Preempt-RT只能實現軟實時性，強實時性無法保證，RT-Linux/Xenomai等方案與架構生態沖突主要參與者:LG，ePROsima，Bosch,WindRiver目的：讓ROS2能夠運行在微控制器(實時操作系統）上，支持Zephyr/Nuttx/FreeRTOS問題：受限于RTOS的功能，Micro-ROS比較簡單，往往無法獨立實現任務功能 嵌入式集成嵌入式場景特點嵌入式硬件有限資源，內存、算力、功耗多目標約束：

13、成本、實時、安全、可靠多樣性的硬件，迥異的架構交叉編譯與開發效率量體裁衣，優化與定制化，滿足多目標約束場景挑戰解耦開發態和運行時并降低開發定制門檻開發態軟件棧要求：易用性、高性能、圖形支持、仿真支持、無明顯短板x86arm64硬件基礎中間件Qt-devssh多媒體編譯/GCCROS-APPGAZEBORVIZRQTOSUbuntuWindowsMacOSROS-CORErosdepDDSamentC+Python硬件x86arm64arm32riscvROS-COREDDSrcl運行態軟件棧要求：高效、穩定、實時、安全、差異化競爭力OSLinuxRTOS基礎中間件Qt-coressh驅動ROS

14、-APP狀態監控嵌入式AI運動控制C+Micro ROSrclcmicro DDSCROS core runtime快速開發SDK（專用colcon cross環境）ROS用戶應用meta-ROSYocto 開發態第三方ROS包源碼meta-openeuler 開發、運行解耦openEuler ROS源碼加速ros2recipeopenEuler Embedded ROS2支持情況（2303）ROS嵌入式集成 meta-openembedded meta-python meta-ros ros build depends openEuler源及加速構建ROS2 runtime ros core

15、 軟件包 ros base 軟件包 ros slam 典型應用包 其他ROS運行時軟件包ROS2 第三方包快速集成開發 ros2recipe SDK/colcon cross專用工具運行時優化 runtimetool解耦、裁剪 實時增強 混合關鍵系統實時ROS節點 micro-ros及管道優化 ROS2連接性增強（分布式軟總線）已具備 部分具備openEuler Embedded ROS運行時資料已上線https:/openeuler.gitee.io/yocto-meta-openeuler/master/features/ros.html快速開發SDKrclcppROS用戶應用rclpyR

16、OS2 runtime嵌入式OSRCL（ROS client library API）RMW（ROS middleware）DDS（Fast RTPS或其他DDS實現）Colcon Cross（專用開發環境）meta-ROSYocto Develop/Buildros2recipe第三方ROSPKGmeta-openeulerRuntime、Tool解耦ros-core runtimeros-base runtime.rosidllaunch運行時優化slam nav2cartographer.openEulerROS源碼加速 ROS2技術穿刺demoraspberry Pi 4Borigin

17、bot底盤+激光雷達攝像頭（openCV處理）openEuler Embedded 23.03 特性基礎設施 更多的meta層引入,meta-openembedded,更好地對接生態 完善nativesdk使其有更好的兼容性，容器工具化，更好地與開發環境結合 oebuild一站式工具，大幅提升易用性 更完善的CI/CD，使能sstate cache,大幅縮短門禁構建時間Linux框架 內核與社區緊密在5.10.x內核上保持同步，支持更多的架構，x86-64,riscv-64 總體軟件包數量250+嵌入式圖形，包管理，systemd,python 基于LLVM的鏡像，相對gcc有更好的性能或更小

18、的鏡像關鍵特性 混合關鍵性部署框架（MICA)更加完善的服務化部署，文件系統，RPC，生命周期管理 System DTS的探索 更多的RTOS支持，UniProton,RT-Thread 嵌入式彈性底座的探索 Jailhouse的支持 ZVM的孵化 分布式軟總線 改善Wi-Fi傳輸的性能 藍牙的初步支持南北向生態 輕量級ROS2運行時 競爭力：可裁剪、高效、實時 meta-ROS、ros-core、ros-base的支持 基于Originbot的激光雷達導航Demo 南向BSP x86-64工控機：HVAEIPC-M10 RK3568:飛凌OK3568,RYD-3568 更多的BSP的正在路上21.09新生22.03發育22.09成長23.x成熟openEuler Summit 2022演示平均時延1us，最大時延10us多軸多機聯動重復定位精度0.01毫米XX*24小時不間斷測試遙感操作機器人平臺多傳感器接入人手跟隨體驗古月居OriginBot導航小車地平線旭日X3派，ROS2激光雷達SLAM建圖和導航更多內容見線上展廳：https:/www.openeuler.org/zh/interaction/summit-list/summit2022/無人機、邊緣計算、手持終端openEulerOpenHarmony森林防火，分布式軟總線協同