Apresentação sobre Virtualização em Sistemas Embarcados apresentado no dia 04/08/2015 na Semana de Sistemas de Informação da universidade Univás em Pouso Alegre.

1. Virtualização em Sistemas Embarcados
Caio Pereira
Agosto / 2015

2. 2
IBM System/360: 1965
http://www.computerhistory.org/revolution/mainframe-computers/7/161/565

3. 3

4. Sistema Tradicional
Um único Sistema Operacional é executado
em um hardware single ou multi-core.
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5. Virtualização

Abstração que permite executar múltiplos
sistemas operacionais em apenas um único
sistema, utilizando de implementações de
software e hardware.
5

6. Conceitos Básicos: Hypervisor

Virtual Machine (VM): Instância de um OS
que é executada em um sistema virtualizado.
Também conhecido por Guest OS.

Hypervisor: Componente de software que
cria e gerencia máquinas virtuais que podem
executar os sistemas operacionais (Guest
OS).
6

7. Hypervisor
7

8. Conceitos Básicos: Multicore

SMP – Symmetrical Multi Processing
− Permite dois ou mais processadores conectados ao
mesmo barramento de I/O ou memória compartilhada
− Cada processador pode executar processos e threads
independentemente.
− Um único OS gerencia todos recursos de memória, I/O e
interrupções

AMP – Asymmetrical Multi Processing
− CPUs dedicadas a tarefas particulares.
− Diferente instâncias de softwares sendo executadas em
processadores separados.
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9. Tipos de Virtualização

Full Virtualization:
− Máquina virtual possui o comportamento idêntico ao hardware real
− Vantagem: O Guest OS não possui alterações
− Desvantagem: Maior Overhead, queda de performance
− Exemplos: VirtualBox, KVM, Vmware

Para-Virtualization:
− O Guest OS deve ser modificado: Hypervisor disponibiliza APIs para
acesso aos serviços
− Vantagem: Melhor performance
− Desvantagem: Alteração no Guest OS(drivers)
− Exemplos: Xen

OS Level
− O OS Level não utiliza hypervisor, os servidores são isolados entre sí
mas dependem do Host OS (compartilham o mesmo Kernel).
− Vantagem: Menor Overhead
− Desvantagem: Baixa Isolação (Segurança) e dependência do OS Host
− Exemplos: Docker
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10. Tipos de Virtualização
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11. Virtualização - TI

Reduz custo de operação e aquisição de hardware

Maximização de recursos

Múltiplos Sistemas

Alta disponilidade de serviços

Independência de Hardware

Migração para novo Hardware de forma transparente

Facilidade e rapidez para disponibilizar ou restabelecer
um novo recurso ou serviço

Flexibilidade e Escalabilidade

Segurança

Gerência Centralizada
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12. Soluções de Virtualização
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Row 1 Row 2 Row 3 Row 4
0
2
4
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8
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Column 1
Column 2
Column 3

14. Sistemas Embarcados
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“Um sistema embarcado é um sistema
microprocessado dedicado ao dispositivo ou
sistema que ele controla . Diferentemente de
computadores de propósito geral, como o
computador pessoal, um sistema embarcado
realiza um conjunto de tarefas predefinidas,
geralmente com requisitos específicos” -
Wikipedia

15. Sistemas Embarcados
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16. 16

17. RTOS

Real Time Operational System
− Sistemas operacionais destinado à execução de
tarefas no qual o tempo de resposta a um
evento ou interação é pré-definido.
− Código de 10 a 30 KLOCs
− Certicados (DO-178B/C , ISO26262, IEC 61508,
IEC 62304 | FDA, EN 5012).
− Os RTOS são classificados em:
− Soft Real Time
− Hard Real Time
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18. Virtualização - Motivação
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
Segurança

Garantia de tempo de execução (Hard Real Time)

Redução de Peso, Tamanho e Consumo

Isolamento entre aplicações

Possibilidade de reutilizar sistemas legados

Facilidade de manutenção e atualização do sistema

Reduzir o custo de certificação de software

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Hypervisor – Sistemas Embarcados
Hypervisor com “Foot-print” reduzido
Foco em segurança e confiabilidade
Restrições de tempo
Suporte a diversas arquiteturas de Hardware (ARM,
PPC, MIPS, x86)
Suporte a AMP (Asymmetric Multiprocessing)
Isolação em memória e tempo de execução
Monitor do sistema “Health Monitor”
Atender aos Padrões e Certificações (DO-178B/C ,
ISO26262, IEC 61508, IEC 62304 | FDA, EN 50128...)

20. Virtualização Sistemas Embarcados
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21. Virtualização e Particionamento
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22. Comparação (Embarcado vs TI)
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24. IoT – Internet Of Things
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25. IoT – Internet Of Things
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26. IoT – Internet Of Things
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27. IoT – Internet Of Things
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32. Automotivo - IVI – In-Infotainment
Vehicle
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35. Aerospace & Defense
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36. Aerospace & Defense
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37. Aerospace & Defense
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Perguntas ?

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