基于Xilinx Zynq UltraScale+ MPSoC的内核分离技术LynxSecure

Lynx软件技术公司成立于1988年，是一家提供系统级安全解决方案的高科技公司。公司成立不久便推出了嵌入式应用的实时操作系统（RTOS）Lynx OS，比起现在流行的Linux操作系统还要早。Lynx软件设计一直坚持着开源标准，比如UNIX和POSIX标准，基于Lynx产品开发者可以利用现有的代码、第三方解决方案以及开源的应用项目等进行二次开发。Lynx公司产品涉及到物联网、航空航天、医疗设备以及国防安全等领域。

随着物联网的不断发展，越来越多的嵌入式应用接入到互联网，因此系统安全问题就显得越来越重要。LynxSecure是一个利用多核CPU硬件虚拟化技术的开发平台，以其内置嵌入式管理程序和分离内核及虚拟化技术，允许多个不同的客户操作系统共享单个物理硬件平台，具有最高水平的信息保障与安全性。一方面加强了系统在不同应用环境下的可靠性，另一方面按照配置的用户权限提供可访问的资源，大大增强了系统的安全级别。

图1 Lynx公司推出的LynxSecure硬件虚拟化架构模块设计

所周知嵌入式系统设计中使用最广就是ARM处理器内核，常用的ARM处理器有Cortex-M系列、Corex-R系列以及更智能的Cortex-A系列。这些设备都支持内核虚拟化特性，因此LynxSecure架构已经移植到ARM处理器上。目前，ARM的内核能够支持越来越多的变种虚拟化，它将可以采用LynxSecure在工厂自动化、汽车、医疗等领域提供更强的安全级别。

Znq UltraScale+ MPSoC是赛灵思推出的首款真正的All Programmable（全可编程）异构多核处理器SoC，该架构包括64 位四核 ARM Cortex-A53 处理器、双核 ARM Cortex-R5 实时处理器、ARM Mali-400MP 图形处理器、H.265/264 视频编码解码器单元、高级动态功耗管理单元以及配置安全单元。

目前LynxSecure已经可以应用到Zynq UltraScale+ MPSoC器件上了，结合丰富的可编程逻辑资源，工程师可以选择哪部分功能放在LynxSecure软件平台来执行，哪些功能可以放在FPGA部分来实现，充分发挥FPGA的并行计算能力，实现硬件加速，搭建高可靠性的计算应用系统。