嵌入式系統擁抱虛擬化 實現方式各有優缺(1)
虛擬化正在從PC、伺服器逐漸向嵌入式運算系統及其應用市場擴散，但虛擬化有許多種不同的實作方法，各有其優點跟限制。因此，針對應用需求選擇最適合的虛擬化方式，是非常重要的。
虛擬化已不再是雲端伺服器或個人電腦的專利，而是被普遍運用在各種裝置上。由於Arm不管是在雲端或即時裝置，都使用同樣的技術，因此Arm處在一個為虛擬化釋放更多應用場景，推動虛擬化革命的合適位置上。
在各種應用中，嵌入式虛擬化已成為應對各種功能複雜度挑戰的關鍵技術之一。例如，汽車產業正在探索自動駕駛、更強的連接性與顛覆性的移動方式，因此軟體開發的工作將急遽增加。
在這些裝了輪子的電腦上，軟體的複雜度跟元件數量正在快速成長，因此虛擬化變成一個簡化軟體整合工作，把來自不同供應商的軟體整合到Domain或Zonal控制器上的重要技術。
嵌入式虛擬化的挑戰與解法
不過，虛擬化雖能帶來諸多好處，但也會為裝置的使用模式增加一些複雜性。舉例來說，開發人員可能會遇到以下幾個問題：
‧如何把裝置資源分配給多個安全(包含功能安全與資訊安全)且互相隔離的多種應用跟作業系統？
‧如何擴充資源？
‧如何維持最小權限原則？
目前有兩種方式讓軟體可以使用裝置資源：
‧透過中介：例如讓作業系統使用系統呼叫、透過模擬層，或是透過虛擬機管理器實現半虛擬化
‧裝置指定
到目前為止，透過中介仍是最主要的方式，而它也能應對各式不同的使用場景，例如低效能的裝置，或是當裝置存取頻率較低時。不過，這種方式的擴充性不佳，並且可能會對效能與耗電產生負面影響。對於這些使用場景，裝置指定(可藉此從虛擬化的軟體內部直接使用實體裝置)可能會是個比較好的解決方案。
裝置指定有以下幾個優點：
‧提供近乎原生的裝置效能
‧移除裝置特定的程式碼，把可信任運算庫(TCB)的大小降到最低
‧降低上游成本與複雜性
‧建立驅動程式領域(Driver...
2023 年 12 月 21 日
