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Solutions de virtualisation pour systèmes hétérogènes multicoeur ARM

vManager: Une implémentation d'un gestionnaire de partition physique (PPM) pour VOSySmonitor (ARMv7/ARMv8) et VOSySmonitoRV (RISC-V)

vManager permet de définir des partitions matérielles dynamiques et mutables pour les architectures ARM et RISC-V

vManager: Gestionnaire de partitions physiques pour ARM et RISC-V

La société Virtual Open Systems a développé vManager, un module système implémentant le concept de Physical Partition Manager (PPM), dans le but de rendre plus dynamiques les partitions créées par VOSySmonitor et son homologue RISC-V VOSySmonitoRV. Comme le lecteur le sait peut-être déjà, VOSySmonitor (à partir de maintenant, ici ce nom fera référence aux déclinaisons du produit pour ARM et RISC-V) permet à l'utilisateur de créer des partitions isolées où exécuter des systèmes d'exploitation bare-metal de différentes natures, comme par exemple un GPOS tel que Linux ou un RTOS plus orienté vers la sécurité. Jusqu'à présent, les caractéristiques de ces compartiments étaient définies de manière statique.

En fait, leurs instanciations étaient également liées au processus de démarrage du système. Rien qu'avec VOSySmonitor, vous pouviez personnaliser le nombre de compartiments, leur mémoire respective et les cœurs de l'unité centrale, et ces éléments étaient censés apparaître au moment du démarrage. Ce schéma de démarrage nécessite souvent une synchronisation rapide entre les compartiments, afin d'imposer un ordre de démarrage des systèmes d'exploitation qui permette une configuration correcte de la carte.

vManager améliore considérablement la flexibilité des partitions matérielles en permettant l'instanciation et la destruction dynamiques

Dans certains scénarios, ce schéma de démarrage codé en dur n'est pas assez souple. En particulier lorsqu'il s'agit de cas d'utilisation pilotés par une logique d'orchestration externe (comme, par exemple, lorsque les périphériques doivent obéir à des directives d'orchestration décidées par une partie de la pile logicielle s'exécutant dans le nuage), le système global doit être capable de créer des partitions de manière dynamique.

C'est là que vManager entre en scène en tant que moteur pour rendre dynamique ce qui auparavant, avec VOSySmonitor seul, était entièrement statique. Conformément à la déclinaison du produit VOSySmonitor, il existe deux variantes de cette implémentation logicielle, l'une pour les dispositifs ARM, appelée simplement vManager, et l'autre pour les architectures RISC-V, appelée vManageRV, tout au long de cette présentation de haut niveau, nous utiliserons le terme vManager pour désigner les deux, étant donné que leurs distinctions n'entrent pas dans le cadre de cette discussion.

ARM et RISC-V PPM

Aperçu du vManager

vManager s'attend à fonctionner dans la partition de gestion, qui est la seule partition statique présente dans le système. Cette partition fait tourner Linux et constitue le point final de la pile logicielle qui fait fonctionner le système. En tant que telle, cette partition ne nécessite pas beaucoup de ressources, c'est-à-dire qu'un seul cœur devrait suffire pour la plupart des cas d'utilisation. C'est ici que vManager s'exécute et attend les instructions de l'utilisateur. L'utilisateur peut utiliser directement la commande vmanctl pour créer et détruire une partition. Une fois la partition créée, l'utilisateur peut y installer un système d'exploitation Linux.

vManager se chargera de créer une arborescence ad hoc compatible avec la partition, de charger les binaires nécessaires et, enfin, de placer le(s) noyau(x) à l'adresse de démarrage. L'utilisation de fonctionnalités de gestion de l'énergie telles que PSCI sur ARM et l'interface de gestion de l'énergie basée sur OpenBSI sur RISC-V est également prise en charge pour permettre l'activation de cœurs secondaires par le système d'exploitation de la partition. Afin de rendre le système plus attrayant pour les diverses architectures pilotées par un orchestrateur, nous avons également ajouté un premier support à libvirt. Ainsi, le déploiement peut être piloté par une logique d'orchestration, ce qui fait de vManager une option convaincante pour le nuage périphérique, lorsque l'isolation et la performance des charges de travail sont de la plus haute importance.

To make it more appealing to diverse orchestrator-driven architectures, we added also a first support to libvirt. Doing so, the deployment can be piloted by some orchestration logic making vManager a compelling option for the edge cloud, when isolation and performance of the workloads is of topmost importance.

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