高实时虚拟化操作系统，我们来真的！

• 关键词：东土科技,Intewell操作系统
• 摘要：第四代的控制技术是软件定义和虚拟化技术的结合，从而满足工业互联网及智能工业的控制需求。软件定义PLC/DCS通过允许用户更换或添加组件而不影响系统的其他部分，实现轻松的可扩展性和系统模块化。要真正实现软件定义PLC/DCS，则需要高实时虚拟化的操作系统平台提供技术基础。

第四代的控制技术是软件定义和虚拟化技术的结合，从而满足工业互联网及智能工业的控制需求。软件定义PLC/DCS通过允许用户更换或添加组件而不影响系统的其他部分，实现轻松的可扩展性和系统模块化。要真正实现软件定义PLC/DCS，则需要高实时虚拟化的操作系统平台提供技术基础。

虚拟化，从IT领域而来，是指通过虚拟化技术将一台计算机虚拟为多台逻辑计算机。虚拟化使用软件的方法重新定义划分硬件资源，可以实现资源的动态分配、灵活调度和共享，提高资源的利用率，使计算机硬件资源能够满足各行各业中灵活多变的应用需求。要想将虚拟化应用于工业控制，则还需要同时解决高实时性。

东土科技20年磨一剑，在自主研发的”道”实时操作系统基础上，推出面向工业互联网的Intewell操作系统，利用虚拟化技术实现对单一物理设备处理能力进行资源池化，使单一物理设备的业务能力根据其应用需要进行灵活变化，同时还具备丰富的生态支持和可靠的安全机制。

Intewell利用CPU的多核、指令虚拟化、接口虚拟化技术满足虚拟客户机的高实时性需求，为宿主机、虚拟客户机上下双层架构。宿主机为虚拟客户机高实时性需求，提供安全隔离内核。安全隔离内核利用CPU的多核、指令虚拟化、接口虚拟化技术实现虚拟客户机的全隔离，实现虚拟客户机可以直接接收IO设备中断、访问IO内存和执行特殊指令，并采用分时调度方式实现多个虚拟客户机并行运行。

Intewell操作系统的虚拟客户机可支持多达20个实时操作系统，3个非实时桌面系统。其实时操作系统中断响应时间达到微秒级、切换时间小于5us、定时器周期达到50us，真.高实时虚拟化。

不同于市面上常见的PC based controller。这些PC based controller采用Windows+软PLC架构，其软PLC作为虚拟客户机实时系统运行于宿主机Windows之上，不能做到真正隔离，当Windows出现系统崩溃或重启时，软PLC无法”独善其身“，软PLC会进入STOP状态，这对于工业现场控制无疑是一种灾难。东土科技Intewell支持多个实时操作系统、非实时操作系统同时真.隔离运行，互不影响。

Intewell的虚拟客户机非实时系统支持主流Windows/Linux桌面系统，能够良好兼容Windows/Linux应用：边缘计算、人工智能、机器视觉、人机监控、网关连接。并提供操作系统内部虚拟数据总线实现支持不同虚拟客户机操作系统间的高速数据交换，尤其适应于智能制造背景下的机器视觉+运动控制场景，真.All in one solution。

Intewell提供支持对虚拟机全生命周期管理，包括创建、配置、部署、销毁、开关机及重启、休眠、挂起、恢复、重建等操作。提供Intewell Developer开发工具，支持用户基于C/C++开发其他实时虚拟客户机应用。

Intewell-H工业互联网操作系统可以安装在用户自行开发的硬件上，也可以预装在边缘侧的东土工业服务器，使单一物理的设备能够满足工业领域灵活多变的应用需求，实现软件定义控制。