全新 SylixOS 与 IDE 正式发布

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全新 SylixOS 与 IDE 正式发布

在经历的多次延期后，终于，终于，终于发布了！此版本 RealEvo IDE v3.9.5 包含了最新版本 SylixOS v1.8.3 操作系统。

SylixOS 研发至今，历时12年，从一个简单的调度器逐步发展成一个功能完备的大型实时操作系统，其支持的 CPU 体系结构丰富，性能强劲！本文将重点介绍新版本 SylixOS 及开发环境的几大亮点功能。

首先介绍大家最为关心的 CPU 体系结构支持情况，截止本次发布，目前 SylixOS 支持的 CPU 体系结构包括：

32位：ARM、MIPS、x86、PowerPC、SPARC、DSP（TI）、RISC-V

64位：MIPS64、x64、RISC-V64、HR2（CETC）

其中 ARM 包括：

ARM920、ARM926，ARM1176，Cortex-A（5,7,8,9,15,17,53,57……），Cortex-R，Cortex-M 系列。

目前在研预计年底前发布的 CPU 体系结构包括：

32位：C-SKY（阿里中天微，现在叫“平头哥”半导体）

64位：AARCH64（ARM）

SylixOS 目前支持市面上主流的绝大多数处理器，这其中尤其加入了最新的开源指令集RISC-V，目前SylixOS全面支持 32 位与 64 位 RISC-V，同时 SylixOS Lite 版本还支持不包含 MMU 组件的 RISC-V 微控制器。

另外针对航空航天这样的高精尖产业，新版 SylixOS 新增了 SPARC 体系结构的支持，并已应用到多个卫星项目中。SPARC 体系结构有很多宇航级版本，多用于卫星或其他航天器。太空环境中存在大量的宇宙射线，容易造成单粒子翻转。SylixOS 支持多余度安全启动和单粒子翻转检测，再加上 SPARC 处理器航天级体质，可以有效保障卫星安全运行。

再来看看 SylixOS 内核的一些关键性升级，它们包括：调度器、自旋锁、多级优先级队列、I/O 长地址映射、更加精确的进程信息、多核 CACHE 同步屏障、PowerPC 非对齐修正、PowerPC 二级三级缓存支持、动态窗口调整、x86/x64 PAT 模式支持、SPARC 异常用户接口等。

其中调度器主要实现了在 SMP 模式下 CPU 强亲和度调度（CPU 只运行有亲和度设置的线程），此调度模型配合任务亲和度调度可提高 SMP 系统实时性，同时优化了 SMP 调度策略，提高 CACHE 热度使线程运行速度更快；

除 SPARC v8 由于 CPU 能力限制以外，SylixOS 在支持的全系列多核 CPU 上均支持排队自旋锁（其中 RISC-V 平台先于 Linux 移植实现），自旋锁等待策略更加公平合理，极大的提升了在 CPU 数量较多的 SMP 系统中的时间确定性。

此版本 SylixOS 在内核对象级实现了多级优先级数据队列，在此之前绝大多数 RTOS 仅实现了双级优先级队列（普通、紧急）。多级优先级队列可使网络 QoS 设计变得异常简单，例如可在网络拥塞的情况下，保障实时语音服务清晰流畅；

I/O 长地址映射支持物理与虚拟地址非对称 CPU 的 I/O MEM 映射逻辑，保证这些处理器可以正常的运行 SylixOS；

增加多核 CACHE 同步屏障接口，可使多核系统启动以及 CPU 热插拔实现变得逻辑清晰实现简单；

在进程运行时库中加入了针对不同 CPU 体系结构的内存访问优化函数库，可极大的提高进程环境内存访问速度；

设备方面 SylixOS 本不计划再升级 ATA（IDE）驱动，因为 SATA 以及 NVMe 已全面取代了 ATA，但是从市场需求出发，此版本还是加入了 ATA 驱动的 DMA传输模式支持，使较为古老的 x86 或者低成本 Atom 工控机存储 I/O 速度有了几十倍的提升；

另外内核网络统计信息更加详尽，可更加方便的定位网络性能瓶颈，为 SylixOS 网络性能相关配置提供量化依据，同时网络接口提高了多路 I/O 复用实现效率，唤醒 select、poll、epoll 等待线程更加快速；

此版本 SylixOS 集成了 FDT（DTB、DTS）设备树文件分析接口，用户 BSP 可通过此接口分析 Bootloader 传递的设备树描述信息，方便实现编写一个BSP可兼容多个目标机板；

在对 VxWorks 老应用兼容方面，新的 libVxWorks 接口兼容库增加了一些新的接口，涉及自旋锁、网络、原子操作、调度等方面，另外还可根据客户需要，支持类似 Target Shell 的功能；

SylixOS 最新的功能框图如下：

最后是网络方面，本次发布的 SylixOS 网络功能有了大幅度完善：

1. 接口方面 SylixOS 内建 BSP 驱动包支持市面常见的 Intel、AMD、RTL 等 10/100/1000Mbps 网卡，同时还加入了 Intel 10Gbps 网卡的支持；

2. 支持网络设备与网络接口一对多映射，一个网络设备可支持多个 IP 地址；

3. 2 层路由方面加入虚拟网桥设备，支持完整的 L2 网络桥接分组交换；

4. 3 层路由方面重构了整个网络路由算法，支持完整的 IPv4、IPv6 路由功能，并支持 BSD 标准的AF_ROUTE路由套接字；

5. 组播路由方面支持了标准的组播路由，包括普通组播转发、IPIP 隧道、PIM 隧道等组播路由技术，并提供标准的虚拟组播路由接口；

6. 全新的 NAT 支持动态与静态地址映射，静态映射方面支持外-内一对多映射方式，以实现内网服务器负载平均；

7. 新增基于各种策略的流量控制功能，可根据不同的协议特征约束建立不同的流量控制策略；

8. 网络安全方面支持新的远程登陆攻击检测功能，同时支持较为完善的规则过滤器，可根据规则过滤掉指定的数据包；

9. 支持外挂网络安全防火墙模块，可有效抵御常见的网络攻击，例如：单播、组播、 广播网络风暴；报文重放攻击；ARP 欺骗攻击；ARP 泛洪攻击；TCP SYN、ACK 泛洪攻击等；

10.新加入网络服务质量（QoS）管理，可以为不同的应用类型，提供不同传输质量的网络服务，支持多级优先级队列与可靠数据传输，配置灵活，功能完善，可以根据不同使用场景进行设定；

11.SylixOS 提供的 KidVPN 工具功能更加完善，可支持 SylixOS 与 Linux 两种操作系统，同时支持 UDP 打洞等功能，有效降低 VPN 服务器转发压力。（https://github.com/acoinfo/KidVPN）

12.高级路由方面支持完整 Quagga 路由框架，支持 RIP、RIPv2、RIPng、OSPFv2、OSPFv3、IS-IS 等自治网动态路由协议，支持带有 MD5 签名的 BGP 边界网关协议，支持 PIM-S 源地址 PIM 隧道组播路由协议，同时支持 Zebra 核心路由服务。

从以上特性可以看出，这次发布的 SylixOS 在网络方面已进行了大幅度的增强，未来大家可以在高铁、物联网网关、工业路由器、企业路由器等领域看到众多基于 SylixOS 的网络设备。

让我们再来了解一下 SylixOS 集成开发环境 RealEvo 的新特性。集成开发环境是操作系统与程序员之间的接口，基于一个操作系统的项目开发与维护难度，很大程度上取决于集成开发环境的易用性。

新版本 RealEvo 集成开发环境与之前版本最大的区别首先在集成度上，新版本的 IDE 集成 gtest 单元测试框架、新的串口工具、远程文件编辑等功能，再加上之前已经实现的在线调试、设备仿真、测试分析等功能，RealEvo 可以说是一个完整的一站式开发平台，支持从裸机开发到操作系统、BSP、驱动程序、应用程序的开发，实现了从设计、开发、调试、测试到部署的无缝衔接。

测试用例分析界面

针对不同行业需求，新版本 RealEvo 集成开发环境提供了多种裁剪配置方案，配置界面如下图所示：

用户可根据目标机的不同，选择不同的 SylixOS 基础配置模版，这些模版包括面向大型通用处理器、面向中型 MCU、面向紧凑型 MCU 以及面向 DSP 平台；

Standard、Lite、Tiny、DSP 和 Lite DSP 四个版本，Standard 版本为标准版本，其涵盖了 SylixOS 的所有功能。Lite 和 Tiny 版本则针对处理器硬件资源有限目标机平台，裁剪掉一些在小型应用中很少使用的模块，使得编译后的镜像对资源的需求满足处理器资源限制。

DSP 和 DSP Lite 版本则针对 DSP（如 TI C6000 系列处理器）。DSP 和 DSP Lite 的不同是 DSP 版本支持程序动态加载和在线调试，DSP Lite 则不支持，两个版本可满足不同情况的用户需求。

值得一提的是，新版 RealEvo 还提供裸机开发支持，用户可以使用其开发裸机程序，给用户更多选择自由。在此基础上，用户还可以使用第三方 OS（如 FreeRTOS）作为模板创建工程，进而实现第三方 OS 下的应用开发。可以看出，SylixOS 及其开发环境都是以一颗非常开放包容的心在向前发展。

这次不管是 SylixOS 还是 IDE 都升级和优化了相当多的功能，篇幅有限，无法一一介绍。最后，笔者想说因为“中美贸易战”以及“美国对中兴的制裁事件“，国产芯片与国产操作系统火了，新的芯片公司如雨后春笋一般涌出，但芯片与操作系统是需要长期积累的底层基础技术产品，风口过后，大浪淘沙，或许会有所收获。而笔者认为：优秀的产品不应只依赖某个风口存活，它会沿着自己的轨迹发展，如同 SylixOS 经过十数年沉淀，终究会闪耀光芒。