近日,翼辉信息发布了最新的 sylixos v3.4.0 操作系统。在 sylixos v3.4.0 中,已正式加入了对申威 sw64 自主指令集架构的支持。
2016 年,超级计算机神威.太湖之光,搭载着首个采用国产自研指令集架构 sw64 且性能强大的计算机芯片 sw26010,取代“天河二号”登上全球超算榜首,算力排名全球第一,让申威处理器,全球瞩目。
sw64 自主指令集架构是我国在处理器领域的一项重要突破,其知识产权完全可控、自主性更高、安全性更强,核心技术可自主迭代发展。目前,sylixos 已完成 sw64 架构的 sw831 处理器适配,成为全球首个支持 sw64 架构处理器的大型实时操作系统,填补了 sw64 自主指令集架构在实时操作系统领域的空白。
sw64 指令系统
sw64 是申威研发的自主指令系统,有以下特点:
1.“申威 64”指令系统,32 位定长指令,64 位字长
2.整数:支持8 位、16 位、32 位、64 位和部分 256 位整数运算
3.浮点:支持 ieee 754 单精度和双精度浮点运算,支持浮点除法和浮点平方根运算
4.向量:支持 256 位的整数短向量、浮点短向量运算
5.密码:支持 aes、sha、sm3、sm4 等密码运算
基于 sw64 指令系统的申威 831 处理器
申威 831 处理器是基于第三代“申威 64”二次优化版核心(c3b)的国产高性能多核处理器,主要面向中低端服务器和高端桌面计算机等应用。
申威 831 采用 cc-numa 多核结构和 soc 技术,单芯片集成了 8 个 64 位 risc 结构的申威处理器核心、1 个主动安全管理核心(asp)、2 路 ddr4 存储控制器接口、16 lane pci-e 4.0 标准 i/o 接口。最高工作频率可达 2.5ghz。
1.采用“申威 64”自主指令系统
2.基于第三代“申威 64” 二次优化版核心(c3b)的 8 核 64 位通用处理器
3.采用 soc 集成结构,片内包含 2 路 ddr4 存储控制器接口以及 16lane 的 pci-e 4.0 标准 i/o 接口
4.安全防护:内置主动安全管理核心,与计算处理器之间单向物理隔离,具有最高访问权限,负责计算资源可信执行及防御未知特征攻击
5.计算性能:双精度浮点性能可高达 320 gflops,整数性能可达 220 gops
6.访存性能:最大传输率为 25.6 gb/s,最大总存储容量 64 gb
7.i/o 性能:双向聚合有效带宽可达到 64 gb/s,支持 i/o 虚拟化
国产大型实时操作系统 sylixos
sylixos 经过多年的持续开发与改进,现已被广泛应用于航空航天、电力电网、轨道交通、机器人、新能源等国家重要领域,是各个领域智能装备的基础核心软件,sylixos 具有如下优势:
1.sylixos 内核自主化率达到 100% (依据工信部评估报告),拥有完全自主可控的技术能力,满足国产化需求
2.sylixos 支持对称多处理器(smp)平台,并且具有实时进程及动态加载机制,满足多部门分布式软件开发需求,支持各部门应用软件在操作系统上的集成
3.处理器跨平台支持,支持 arm、mips、powerpc、x86、sparc、dsp、risc-v、c-sky、loongarch、sw64 等架构处理器,支持如飞腾、龙芯、中天微、兆芯、全志、瑞芯微、m78 、复旦微、申威等主流国产处理器,便于用户在升级硬件平台的时候,进行应用程序的移植,减少移植的工作量
4.sylixos 产品成熟,编程简便,系统架构简洁,配合专用的集成开发环境 realevo-ide 及硬件模拟器 realevo-simulator ,便于系统开发与调试,加快软件研发速度,缩短产品研制周期
5.针对不同的处理器提供优化的驱动程序,提高系统整体性能
6.硬实时内核,调度算法先进高效,性能强劲
7.sylixos 应用编程接口符合 gjb、ieee、iso、iec 相关操作系统编程接口规范,用户已有应用程序可方便的迁移到 sylixos 上
8.posix 兼容度高达 98%
9.支持国家标准可信计算
realevo-ide 6.0 已加入 sw64 编译器
翼辉信息为开发者们提供了一套功能强大的 sylixos 集成开发套件,包括集成开发环境 realevo-ide、仿真环境 realevo-simulator、编译器 realevo-compiler、qt 图形开发包 realevo-qt5sylixos、tpsfs 掉电安全文件系统访问工具 realevo-tpsfs-explorer 等。
realevo-ide 6.0 已经加入了最新的 sw64 体系结构 gcc 9.3.0 编译器和 gdb 7.12 调试器:
sylixos 支持 sw64 体系结构
最新的 sylixos v3.4.0 操作系统已加入 sw64 体系结构代码:
sylixos sw64 体系结构代码有着如下的功能特性:
1.支持多核 smp 和 amp
2.根据 hmcode 接口规则优化任务寄存器上下文保存,使得任务切换、中断响应更为迅速
3.全面接管 cpu 异常并进行处理,用户无须关心如何处理 cpu 异常
4.支持硬浮点协处理器,支持浮点异常处理
5.支持 mmu 和 cache,支持 8k 页面大小
6.实现非对齐内存访问仿真处理以支持非对齐内存访问
7.支持内核模块、应用程序、共享库动态加载功能
8.支持应用程序调试和调用栈回溯
9.支持 openmp 并行计算、gcov 代码覆盖率分析
sylixos 支持内核模块、应用程序、共享库动态加载功能,sylixos sw64 体系结构代码实现了 elf(executable and linkable format,可执行可链接文件格式)节区的加载和重定位,动态加载功能可以满足多部门分布式软件开发需求,支持各部门应用软件在操作系统上的集成:
sylixos 内建了 c/c++ 应用程序调试服务器,sylixos sw64 体系结构代码实现了获取、设置寄存器的接口、分析当前指令(特别是跳转和分支指令)计算跳转到下一条指令的位置、断点指令的异常处理等功能,开发者们可直接使用 realevo-ide 提供强大的调试功能进行图形化的应用程序调试:
结语
自主创新、安全可控的 sw64 指令集架构以及多款 sw64 架构芯片的到来给中国“芯”的发展注入了强大动力。而大型国产实时操作系统 sylixos 率先全面支持 sw64 架构和相关的芯片,给“芯”注入了“魂”。国产 os 和 国产 cpu 百花齐放,“缺芯少魂”已经成为过去式。
当下,构建自主可控的信息技术体系和产业生态已成为共识。sw64 自主指令集架构和大型国产实时操作系统 sylixos 的结合,可以共同面向任务关键型领域提供高可靠的自主解决方案。未来,翼辉信息将进一步与产业各方加强战略协同,深化扩展合作领域,助力产业生态快速发展!
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