對于嵌入式系統，縮放與冗余需求會隨著 SoC 的性能和功能的增強而提升?？s放要求加載在處理器上的軟件量隨系統需求增長而增加。例如高性能計算環境要求將更多 Linux 操作系統實例投入使用，滿足用戶提出的更多請求。通過運用虛擬化，能夠根據需要將 Linux 的相同復本投
入使用。隨后，隨著系統上的需求減少，這些 Linux 的實例可被關閉。

冗余要求特定服務保持可用，甚至是在系統處于非常時期的時候也一樣。例如 RTOS 能提供對特定系統功能的關鍵監測。如果該 RTOS 因某種原因失效呢？使用虛擬化，系統監控器能檢測到故障，還能重新啟動該 RTOS，或者啟動該 RTOS 的一個新實例，從而最大限度地降低或消除這些關鍵系統服務的停機時間。

為什么選擇 Xen

在選擇管理程序解決方案的時候，重要的是讓它穩健和可靠。此外，它必須通過積極主動的開發來跟上它周圍世界發生的變化的步伐。Xen 管理程序就是這樣的一種解決方案。

Xen 最初是上個世紀 90 年代晚期在劍橋大學作為更大的Xenoserver 項目的子項目開始的。它于 2000 年代早期發布給開源社區，并在 2013 年得到 Linux 基金會的支持。在 Linux 基金會的鼎力支持下，Xen 已經成為基于 Linux 的操作系統的事實管理程序解決方案。

雖然 Xen 的傳統架構一直是兼容 x86，近期的主機開發使之也成為 ARM 架構上的穩健解決方案。Xen 能充分發揮包括系統存儲器管理單元 (SMMU) 在內的 ARMv8 底層虛擬硬件的作用。

Xen 免費提供，并配套標準的 GPLv2 許可證，有活躍的用戶社區開發新特性，以及豐富的技術支持資源。對需要商業化維護和支持的集成商而言，有 DornerWorks 這樣的廠商為 Xen 提供專業支持和結構。

在選擇管理程序解決方案時，軟件支持也是一個關鍵的差異化因素。Xen 本身是一種 I 類管理程序，即它能直接在底層硬件上運行，而不像 II 類管理程序 VMWare 或 VirtualBox 運行在主機操作系統上。

Xen 管理程序把客戶操作系統劃分為域。它使用特殊的管理接口Dom0 控制管理程序的運行時操作。該域為 Xen 管理程序提供專用軟件基礎架構。這種運行結構對 Xen 的正常工作是必須的。Dom0 使用其內核內的專用軟件以及能夠直接訪問底層硬件的專用管理驅動程序。最常見的 Dom0 操作系統之一是Linux，它能夠有力地支持 Zynq UltraScale+ MPSoC。

所有存在于非專用域內的標準客戶操作程序都被集中稱之 DomU。包括 Linux 這樣的高級操作系統、FreeRTOS 這樣的實時操作系統乃至裸機代碼等各種客戶軟件都在底層受 Xen 支持用于 DomU。任何主機與客戶的組合都完全受系統設計人員的需求驅動。相比之下，大部分商業管理程序解決方案只支持有限數量的客戶而且是在極為具體的配置中，一般是管理程序提供方自己開發的配置中。

將 Xen 管理程序與 Zynq UltraScale+ MPSoC 集成簡便易行

即便管理程序解決方案使用最出色的技術組件，如果不能簡單直觀地實施在用戶系統中，也基本上沒有什么用處。通過極為貼近 Linux 內核，Xen 在這方面能提供很多便利。實現 Xen 管理程序功能與在Linux 內核中實現任何其他特性沒有區別。此外。管理 DomU 沙盒既可以手動處理，也可以通過稱為Xen 工具的工具套件處理。

對于將 Linux 用作 Dom0 的設計人員，通過命令行就能簡單易行地安裝 Xen 工具。Xen 工具可使用源代碼構建和安裝，也可借助 RPM 或 APT 等通用封裝管理器構建和安裝。

安裝完成后，Xen 工具能從 Linux 用戶空間用名為xl 的工具創建、管理和損壞 DomU 環境。

創建新的虛擬機與創建描述虛擬化環境的明文 ASCII 配 置文件一樣簡單。該文件設定如下的詳細內容：

? 為虛擬機分配的存儲器數量
? 虛擬化的 CPU 的數量
? 聯網詳情
? 磁盤鏡像文件

配置文件還可以借助文本解析工具和版本控制軟件輕松地加以管理。請參閱如下的實例代碼：

# This configures an HVM rather than PV guest
builder = "hvm"

# Guest name
name = "My Virtual Machine"

# Initial memory allocation (MB)
memory = 128

# Number of VCPUs
vcpus = 2

# Disk Devices
# A list of 'diskspec' entries as described in
# docs/misc/xl-disk-configuration.txt
disk = ['/dev/vg/guest-volume, raw, xvda, rw']