Jailhouse概述

总结 ：Jailhouse是基于Linux的工业级硬件分区解决方案，既不放弃使用Linux丰富的功能，又能保证工业安全和认证的需求。

总体结构 ：

1、Jailhouse由已经启动的Linux系统引导，这个Linux系统是根单元系统，Jailhouse启动之前控制所有硬件设备，Jailhouse启动之后由Jailhouse负责将硬件资源重新分配给根单元Linux系统和其他单元系统。

2、Jailhouse有意不遵循经典的虚拟化方法，但它不会消除对硬件虚拟化扩展技术的使用，它的设计最终目标是最大限度地减少与单元系统的交互。

3、Jailhouse通过在系统和I/O总线上插入 "虚拟屏障"，将对称多处理（SMP）系统转变为非对称多处理（AMP）系统。从硬件的角度来看，系统总线仍然是共享的，而系统软件被隔离在物理硬件单元子集中。

4、Jailhouse不对CPU进行虚拟化，不对单元系统进行动态调度，而是将物理CPU核心直接分配给单元系统使用，因此不存在昂贵的上下文切换开销。

5、Jailhouse利用影子页表实现单元系统的内存隔离，但可能会引入额外的内存访问延迟。

6、Jailhouse支持ARM两个版本的通用中断控制器GICv2和GICv3，这两种实现都有相同的架构限制：中断不直接到达单元系统，而是先到达VMM，然后VMM将虚拟中断重新注入到单元系统，这会引入中断延迟。并且它需要仿真中断分配器。

7、Jailhouse只支持直接的硬件访问，Jailhouse没有使用复杂和耗时的（准）虚拟化方法来模拟设备驱动和共享物理硬件资源。

8、Jailhouse实现单元共享物理页，除了实现单元系统间的通信，该机制还允许共享内存映射的I/O页，如果需要的话，允许从多个域内访问硬件资源。

相关支持 ：

1、Jailhouse支持四种不同的CPU架构：Intel x86，AMD x86，ARMv7，ARMv8。

2、Jailhouse支持的单元 *** 作系统有：Linux，L4 Fiasco.OC(x86)，FreeRTOS，Erika Enterprise RTOS v3(ARM64)。

Jailhouse单元系统和裸机系统性能对比开销有 ：

1、共享系统总线：不同的单元系统异步访问内存或I/O可能被硬件串行化，虽然不会发生资源饥饿，但内存或I/O总线的大量使用可能会导致单元系统显著减速。

2、中断延时：中断不直接到达单元系统，而是先到达VMM，然后VMM将虚拟中断注入到单元系统，这会引入中断延迟。

参考文献

1、 1705.06932.pdf (arxiv.org)

如果在工业设备上使用，可以安装ubuntu server版本，相比桌面版而言，只要两者版本号相同，其内核的一样的，只是桌面版有丰富的应用程序，方便用户日常办公、游戏，server版本没有图形界面和一些办公、游戏，以提供更大的性能。

从功能角度来说，工业设备并非不能安装普通桌面版ubuntu，只是桌面版的开销比较大，会降低设备的性能。

最后，其实设备上不建议安装ubuntu，即便是服务器版。ubuntu的软件比较难找

---