近日，翼輝信息發(fā)布了最新的 SylixOS V3.4.0操作系統(tǒng)。在 SylixOS V3.4.0中，已正式加入了對(duì)申威 SW64 自主指令集架構(gòu)的支持。

2016 年，超級(jí)計(jì)算機(jī)神威.太湖之光，搭載著首個(gè)采用國產(chǎn)自研指令集架構(gòu) SW64 且性能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)芯片 SW26010，取代“天河二號(hào)”登上全球超算榜首，算力排名全球第一，讓申威處理器，全球矚目。

SW64 自主指令集架構(gòu)是我國在處理器領(lǐng)域的一項(xiàng)重要突破，其知識(shí)產(chǎn)權(quán)完全可控、自主性更高、安全性更強(qiáng)，核心技術(shù)可自主迭代發(fā)展。目前，SylixOS 已完成 SW64 架構(gòu)的 SW831 處理器適配，成為全球首個(gè)支持 SW64 架構(gòu)處理器的大型實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，填補(bǔ)了 SW64 自主指令集架構(gòu)在實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)領(lǐng)域的空白。

SW64 指令系統(tǒng)

SW64 是申威研發(fā)的自主指令系統(tǒng)，有以下特點(diǎn)：

1.“申威 64”指令系統(tǒng)，32 位定長指令，64 位字長

2.整數(shù)：支持8 位、16 位、32 位、64 位和部分 256 位整數(shù)運(yùn)算

3.浮點(diǎn)：支持 IEEE 754 單精度和雙精度浮點(diǎn)運(yùn)算，支持浮點(diǎn)除法和浮點(diǎn)平方根運(yùn)算

4.向量：支持 256 位的整數(shù)短向量、浮點(diǎn)短向量運(yùn)算

5.密碼：支持 AES、SHA、SM3、SM4 等密碼運(yùn)算

基于 SW64 指令系統(tǒng)的申威 831 處理器

申威 831 處理器是基于第三代“申威 64”二次優(yōu)化版核心（C3B）的國產(chǎn)高性能多核處理器，主要面向中低端服務(wù)器和高端桌面計(jì)算機(jī)等應(yīng)用。

申威 831 采用 CC-NUMA 多核結(jié)構(gòu)和 SoC 技術(shù)，單芯片集成了 8 個(gè) 64 位 RISC 結(jié)構(gòu)的申威處理器核心、1 個(gè)主動(dòng)安全管理核心（ASP）、2 路 DDR4 存儲(chǔ)控制器接口、16 lane PCI-E 4.0 標(biāo)準(zhǔn) I/O 接口。最高工作頻率可達(dá) 2.5GHz。

1.采用“申威 64”自主指令系統(tǒng)

2.基于第三代“申威 64” 二次優(yōu)化版核心（C3B）的 8 核 64 位通用處理器

3.采用 SoC 集成結(jié)構(gòu)，片內(nèi)包含 2 路 DDR4 存儲(chǔ)控制器接口以及 16lane 的 PCI-E 4.0 標(biāo)準(zhǔn) I/O 接口

4.安全防護(hù)：內(nèi)置主動(dòng)安全管理核心，與計(jì)算處理器之間單向物理隔離，具有最高訪問權(quán)限，負(fù)責(zé)計(jì)算資源可信執(zhí)行及防御未知特征攻擊

5.計(jì)算性能：雙精度浮點(diǎn)性能可高達(dá) 320 GFlops，整數(shù)性能可達(dá) 220 Gops

6.訪存性能：最大傳輸率為 25.6 GB/s，最大總存儲(chǔ)容量 64 GB

7.I/O 性能：雙向聚合有效帶寬可達(dá)到 64 GB/s，支持 I/O 虛擬化

國產(chǎn)大型實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) SylixOS

SylixOS 經(jīng)過多年的持續(xù)開發(fā)與改進(jìn)，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于航空航天、電力電網(wǎng)、軌道交通、機(jī)器人、新能源等國家重要領(lǐng)域，是各個(gè)領(lǐng)域智能裝備的基礎(chǔ)核心軟件，SylixOS 具有如下優(yōu)勢(shì)：

1.SylixOS 內(nèi)核自主化率達(dá)到 100% (依據(jù)工信部評(píng)估報(bào)告)，擁有完全自主可控的技術(shù)能力，滿足國產(chǎn)化需求

2.SylixOS 支持對(duì)稱多處理器（SMP）平臺(tái)，并且具有實(shí)時(shí)進(jìn)程及動(dòng)態(tài)加載機(jī)制，滿足多部門分布式軟件開發(fā)需求，支持各部門應(yīng)用軟件在操作系統(tǒng)上的集成

3.處理器跨平臺(tái)支持，支持 ARM、MIPS、PowerPC、x86、SPARC、DSP、RISC-V、C-SKY、LoongArch、SW64 等架構(gòu)處理器，支持如飛騰、龍芯、中天微、兆芯、全志、瑞芯微、M78 、復(fù)旦微、申威等主流國產(chǎn)處理器，便于用戶在升級(jí)硬件平臺(tái)的時(shí)候，進(jìn)行應(yīng)用程序的移植，減少移植的工作量

4.SylixOS 產(chǎn)品成熟，編程簡(jiǎn)便，系統(tǒng)架構(gòu)簡(jiǎn)潔，配合專用的集成開發(fā)環(huán)境 RealEvo-IDE 及硬件模擬器 RealEvo-Simulator ，便于系統(tǒng)開發(fā)與調(diào)試，加快軟件研發(fā)速度，縮短產(chǎn)品研制周期

5.針對(duì)不同的處理器提供優(yōu)化的驅(qū)動(dòng)程序，提高系統(tǒng)整體性能

6.硬實(shí)時(shí)內(nèi)核，調(diào)度算法先進(jìn)高效，性能強(qiáng)勁

7.SylixOS 應(yīng)用編程接口符合 GJB、IEEE、ISO、IEC 相關(guān)操作系統(tǒng)編程接口規(guī)范，用戶已有應(yīng)用程序可方便的遷移到 SylixOS 上

8.POSIX 兼容度高達(dá) 98%

9.支持國家標(biāo)準(zhǔn)可信計(jì)算

RealEvo-IDE 6.0 已加入 SW64 編譯器

翼輝信息為開發(fā)者們提供了一套功能強(qiáng)大的 SylixOS 集成開發(fā)套件，包括集成開發(fā)環(huán)境 RealEvo-IDE、仿真環(huán)境 RealEvo-Simulator、編譯器 RealEvo-Compiler、Qt 圖形開發(fā)包 RealEvo-Qt5SylixOS、TpsFs 掉電安全文件系統(tǒng)訪問工具 RealEvo-TpsFs-Explorer 等。

RealEvo-IDE 6.0 已經(jīng)加入了最新的 SW64 體系結(jié)構(gòu) GCC 9.3.0 編譯器和 GDB 7.12 調(diào)試器：

SylixOS 支持 SW64 體系結(jié)構(gòu)

最新的 SylixOS V3.4.0 操作系統(tǒng)已加入 SW64 體系結(jié)構(gòu)代碼：

SylixOS SW64 體系結(jié)構(gòu)代碼有著如下的功能特性：

1.支持多核 SMP 和 AMP

2.根據(jù) hmcode 接口規(guī)則優(yōu)化任務(wù)寄存器上下文保存，使得任務(wù)切換、中斷響應(yīng)更為迅速

3.全面接管 CPU 異常并進(jìn)行處理，用戶無須關(guān)心如何處理 CPU 異常

4.支持硬浮點(diǎn)協(xié)處理器，支持浮點(diǎn)異常處理

5.支持 MMU 和 CACHE，支持 8K 頁面大小

6.實(shí)現(xiàn)非對(duì)齊內(nèi)存訪問仿真處理以支持非對(duì)齊內(nèi)存訪問

7.支持內(nèi)核模塊、應(yīng)用程序、共享庫動(dòng)態(tài)加載功能

8.支持應(yīng)用程序調(diào)試和調(diào)用棧回溯

9.支持 OpenMP 并行計(jì)算、GCOV 代碼覆蓋率分析

SylixOS 支持內(nèi)核模塊、應(yīng)用程序、共享庫動(dòng)態(tài)加載功能，SylixOS SW64 體系結(jié)構(gòu)代碼實(shí)現(xiàn)了 ELF（Executable and Linkable Format，可執(zhí)行可鏈接文件格式）節(jié)區(qū)的加載和重定位，動(dòng)態(tài)加載功能可以滿足多部門分布式軟件開發(fā)需求，支持各部門應(yīng)用軟件在操作系統(tǒng)上的集成：

SylixOS 內(nèi)建了 C/C++ 應(yīng)用程序調(diào)試服務(wù)器，SylixOS SW64 體系結(jié)構(gòu)代碼實(shí)現(xiàn)了獲取、設(shè)置寄存器的接口、分析當(dāng)前指令（特別是跳轉(zhuǎn)和分支指令）計(jì)算跳轉(zhuǎn)到下一條指令的位置、斷點(diǎn)指令的異常處理等功能，開發(fā)者們可直接使用 RealEvo-IDE 提供強(qiáng)大的調(diào)試功能進(jìn)行圖形化的應(yīng)用程序調(diào)試：

結(jié)語

自主創(chuàng)新、安全可控的 SW64 指令集架構(gòu)以及多款 SW64 架構(gòu)芯片的到來給中國“芯”的發(fā)展注入了強(qiáng)大動(dòng)力。而大型國產(chǎn)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) SylixOS 率先全面支持 SW64 架構(gòu)和相關(guān)的芯片，給“芯”注入了“魂”。國產(chǎn) OS 和 國產(chǎn) CPU 百花齊放，“缺芯少魂”已經(jīng)成為過去式。

當(dāng)下，構(gòu)建自主可控的信息技術(shù)體系和產(chǎn)業(yè)生態(tài)已成為共識(shí)。SW64 自主指令集架構(gòu)和大型國產(chǎn)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) SylixOS 的結(jié)合，可以共同面向任務(wù)關(guān)鍵型領(lǐng)域提供高可靠的自主解決方案。未來，翼輝信息將進(jìn)一步與產(chǎn)業(yè)各方加強(qiáng)戰(zhàn)略協(xié)同，深化擴(kuò)展合作領(lǐng)域，助力產(chǎn)業(yè)生態(tài)快速發(fā)展！

審核編輯：劉清