近日,翼輝信息發(fā)布了最新的 SylixOS V3.4.0操作系統(tǒng)。在 SylixOS V3.4.0中,已正式加入了對(duì)申威 SW64 自主指令集架構(gòu)的支持。
2016 年,超級(jí)計(jì)算機(jī)神威.太湖之光,搭載著首個(gè)采用國(guó)產(chǎn)自研指令集架構(gòu) SW64 且性能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)芯片 SW26010,取代“天河二號(hào)”登上全球超算榜首,算力排名全球第一,讓申威處理器,全球矚目。
SW64 自主指令集架構(gòu)是我國(guó)在處理器領(lǐng)域的一項(xiàng)重要突破,其知識(shí)產(chǎn)權(quán)完全可控、自主性更高、安全性更強(qiáng),核心技術(shù)可自主迭代發(fā)展。目前,SylixOS 已完成 SW64 架構(gòu)的 SW831 處理器適配,成為全球首個(gè)支持 SW64 架構(gòu)處理器的大型實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),填補(bǔ)了 SW64 自主指令集架構(gòu)在實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)領(lǐng)域的空白。
SW64 指令系統(tǒng)
SW64 是申威研發(fā)的自主指令系統(tǒng),有以下特點(diǎn):
1.“申威 64”指令系統(tǒng),32 位定長(zhǎng)指令,64 位字長(zhǎng)
2.整數(shù):支持8 位、16 位、32 位、64 位和部分 256 位整數(shù)運(yùn)算
3.浮點(diǎn):支持 IEEE 754 單精度和雙精度浮點(diǎn)運(yùn)算,支持浮點(diǎn)除法和浮點(diǎn)平方根運(yùn)算
4.向量:支持 256 位的整數(shù)短向量、浮點(diǎn)短向量運(yùn)算
5.密碼:支持 AES、SHA、SM3、SM4 等密碼運(yùn)算
基于 SW64 指令系統(tǒng)的申威 831 處理器
申威 831 處理器是基于第三代“申威 64”二次優(yōu)化版核心(C3B)的國(guó)產(chǎn)高性能多核處理器,主要面向中低端服務(wù)器和高端桌面計(jì)算機(jī)等應(yīng)用。
申威 831 采用 CC-NUMA 多核結(jié)構(gòu)和 SoC 技術(shù),單芯片集成了 8 個(gè) 64 位 RISC 結(jié)構(gòu)的申威處理器核心、1 個(gè)主動(dòng)安全管理核心(ASP)、2 路 DDR4 存儲(chǔ)控制器接口、16 lane PCI-E 4.0 標(biāo)準(zhǔn) I/O 接口。最高工作頻率可達(dá) 2.5GHz。
1.采用“申威 64”自主指令系統(tǒng)
2.基于第三代“申威 64” 二次優(yōu)化版核心(C3B)的 8 核 64 位通用處理器
3.采用 SoC 集成結(jié)構(gòu),片內(nèi)包含 2 路 DDR4 存儲(chǔ)控制器接口以及 16lane 的 PCI-E 4.0 標(biāo)準(zhǔn) I/O 接口
4.安全防護(hù):內(nèi)置主動(dòng)安全管理核心,與計(jì)算處理器之間單向物理隔離,具有最高訪問權(quán)限,負(fù)責(zé)計(jì)算資源可信執(zhí)行及防御未知特征攻擊
5.計(jì)算性能:雙精度浮點(diǎn)性能可高達(dá) 320 GFlops,整數(shù)性能可達(dá) 220 Gops
6.訪存性能:最大傳輸率為 25.6 GB/s,最大總存儲(chǔ)容量 64 GB
7.I/O 性能:雙向聚合有效帶寬可達(dá)到 64 GB/s,支持 I/O 虛擬化
國(guó)產(chǎn)大型實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) SylixOS
SylixOS 經(jīng)過多年的持續(xù)開發(fā)與改進(jìn),現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于航空航天、電力電網(wǎng)、軌道交通、機(jī)器人、新能源等國(guó)家重要領(lǐng)域,是各個(gè)領(lǐng)域智能裝備的基礎(chǔ)核心軟件,SylixOS 具有如下優(yōu)勢(shì):
1.SylixOS 內(nèi)核自主化率達(dá)到 100% (依據(jù)工信部評(píng)估報(bào)告),擁有完全自主可控的技術(shù)能力,滿足國(guó)產(chǎn)化需求
2.SylixOS 支持對(duì)稱多處理器(SMP)平臺(tái),并且具有實(shí)時(shí)進(jìn)程及動(dòng)態(tài)加載機(jī)制,滿足多部門分布式軟件開發(fā)需求,支持各部門應(yīng)用軟件在操作系統(tǒng)上的集成
3.處理器跨平臺(tái)支持,支持 ARM、MIPS、PowerPC、x86、SPARC、DSP、RISC-V、C-SKY、LoongArch、SW64 等架構(gòu)處理器,支持如飛騰、龍芯、中天微、兆芯、全志、瑞芯微、M78 、復(fù)旦微、申威等主流國(guó)產(chǎn)處理器,便于用戶在升級(jí)硬件平臺(tái)的時(shí)候,進(jìn)行應(yīng)用程序的移植,減少移植的工作量
4.SylixOS 產(chǎn)品成熟,編程簡(jiǎn)便,系統(tǒng)架構(gòu)簡(jiǎn)潔,配合專用的集成開發(fā)環(huán)境 RealEvo-IDE 及硬件模擬器 RealEvo-Simulator ,便于系統(tǒng)開發(fā)與調(diào)試,加快軟件研發(fā)速度,縮短產(chǎn)品研制周期
5.針對(duì)不同的處理器提供優(yōu)化的驅(qū)動(dòng)程序,提高系統(tǒng)整體性能
6.硬實(shí)時(shí)內(nèi)核,調(diào)度算法先進(jìn)高效,性能強(qiáng)勁
7.SylixOS 應(yīng)用編程接口符合 GJB、IEEE、ISO、IEC 相關(guān)操作系統(tǒng)編程接口規(guī)范,用戶已有應(yīng)用程序可方便的遷移到 SylixOS 上
8.POSIX 兼容度高達(dá) 98%
9.支持國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)可信計(jì)算
RealEvo-IDE 6.0 已加入 SW64 編譯器
翼輝信息為開發(fā)者們提供了一套功能強(qiáng)大的 SylixOS 集成開發(fā)套件,包括集成開發(fā)環(huán)境 RealEvo-IDE、仿真環(huán)境 RealEvo-Simulator、編譯器 RealEvo-Compiler、Qt 圖形開發(fā)包 RealEvo-Qt5SylixOS、TpsFs 掉電安全文件系統(tǒng)訪問工具 RealEvo-TpsFs-Explorer 等。
RealEvo-IDE 6.0 已經(jīng)加入了最新的 SW64 體系結(jié)構(gòu) GCC 9.3.0 編譯器和 GDB 7.12 調(diào)試器:
SylixOS 支持 SW64 體系結(jié)構(gòu)
最新的 SylixOS V3.4.0 操作系統(tǒng)已加入 SW64 體系結(jié)構(gòu)代碼:
SylixOS SW64 體系結(jié)構(gòu)代碼有著如下的功能特性:
1.支持多核 SMP 和 AMP
2.根據(jù) hmcode 接口規(guī)則優(yōu)化任務(wù)寄存器上下文保存,使得任務(wù)切換、中斷響應(yīng)更為迅速
3.全面接管 CPU 異常并進(jìn)行處理,用戶無(wú)須關(guān)心如何處理 CPU 異常
4.支持硬浮點(diǎn)協(xié)處理器,支持浮點(diǎn)異常處理
5.支持 MMU 和 CACHE,支持 8K 頁(yè)面大小
6.實(shí)現(xiàn)非對(duì)齊內(nèi)存訪問仿真處理以支持非對(duì)齊內(nèi)存訪問
7.支持內(nèi)核模塊、應(yīng)用程序、共享庫(kù)動(dòng)態(tài)加載功能
8.支持應(yīng)用程序調(diào)試和調(diào)用?;厮?/p>
9.支持 OpenMP 并行計(jì)算、GCOV 代碼覆蓋率分析
SylixOS 支持內(nèi)核模塊、應(yīng)用程序、共享庫(kù)動(dòng)態(tài)加載功能,SylixOS SW64 體系結(jié)構(gòu)代碼實(shí)現(xiàn)了 ELF(Executable and Linkable Format,可執(zhí)行可鏈接文件格式)節(jié)區(qū)的加載和重定位,動(dòng)態(tài)加載功能可以滿足多部門分布式軟件開發(fā)需求,支持各部門應(yīng)用軟件在操作系統(tǒng)上的集成:
SylixOS 內(nèi)建了 C/C++ 應(yīng)用程序調(diào)試服務(wù)器,SylixOS SW64 體系結(jié)構(gòu)代碼實(shí)現(xiàn)了獲取、設(shè)置寄存器的接口、分析當(dāng)前指令(特別是跳轉(zhuǎn)和分支指令)計(jì)算跳轉(zhuǎn)到下一條指令的位置、斷點(diǎn)指令的異常處理等功能,開發(fā)者們可直接使用 RealEvo-IDE 提供強(qiáng)大的調(diào)試功能進(jìn)行圖形化的應(yīng)用程序調(diào)試:
結(jié)語(yǔ)
自主創(chuàng)新、安全可控的 SW64 指令集架構(gòu)以及多款 SW64 架構(gòu)芯片的到來給中國(guó)“芯”的發(fā)展注入了強(qiáng)大動(dòng)力。而大型國(guó)產(chǎn)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) SylixOS 率先全面支持 SW64 架構(gòu)和相關(guān)的芯片,給“芯”注入了“魂”。國(guó)產(chǎn) OS 和 國(guó)產(chǎn) CPU 百花齊放,“缺芯少魂”已經(jīng)成為過去式。
當(dāng)下,構(gòu)建自主可控的信息技術(shù)體系和產(chǎn)業(yè)生態(tài)已成為共識(shí)。SW64 自主指令集架構(gòu)和大型國(guó)產(chǎn)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) SylixOS 的結(jié)合,可以共同面向任務(wù)關(guān)鍵型領(lǐng)域提供高可靠的自主解決方案。未來,翼輝信息將進(jìn)一步與產(chǎn)業(yè)各方加強(qiáng)戰(zhàn)略協(xié)同,深化擴(kuò)展合作領(lǐng)域,助力產(chǎn)業(yè)生態(tài)快速發(fā)展!
審核編輯:劉清
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原文標(biāo)題:翼輝 SylixOS 正式支持"申威"處理器架構(gòu)
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