OKL4在gumstix的測試結果

之前的文章「Open Kernel Labs公司成立，強化L4與虛擬技術應用」提過新成立公司的 "Open Kernel Labs" 提供一系列以L4 microkernel為基礎的embedded與virtualization技術，而即使在邁入商業應用的今日，仍以BSD License (3-clauses)釋出成果，態度相當可取。"Open Kernel Labs" 提供一個針對開發者的Portal site：portal.ok-labs.com，目前開放下載的版本為okl4 release-1.4.1.1，支援IA32與ARM (arm926ejs, xscale, arm1136js, arm1176js)等架構，若以平台來看的話，通用IA32架構，也就是PC99，以及gumstix (based on PXA255)兩項有支援。

gumstix的應用很廣，許多機器人與控制系統都可見其蹤跡，同時也是採用我比較熟悉的Xscale架構，去年也開始相關的qemu模擬工作，自然引起我的高度關注。okl4 release-1.4.1.1相較於NICTA的版本，實在簡單許多。首先，得準備好工具，python2.4、Skyeye (用以模擬與偵錯gumstix)，以及ARM toolchain，剛剛已在台大做了mirror如下：

• arm-linux.tar.bz2 (toolchain)
  
• okl4_release_1.4.1.1.tar.bz2 (OKL4 release)

在進行之前，我們來複習NICTA規範的L4 Microkernel / Embedded & Virtualization的架構，Iguana是個運作於L4 microkernel的server，提供作業系統所需的系統服務，像是記憶體管理、權限控管，與驅動程式等等；Kenge概念上類似L4Env，也是提供虛擬執行環境所需的基礎建設；Wombat就相當有意思，也是本架構的賣點，Wombat是個修改過的Linux kernel (目前版本 2.6.10)，運作於L4 Microkernel與Iguana之上，如此一來，既可透過Wombat來達成原本Linux應用程式的相容性，又可在L4 Microkernel達到Realtime最佳的效能。OKL4 release提供以上元件的實做，附加具體而微的Linux系統，基本上，只要設定toolchain與Skyeye的路徑後，直接執行以下指令即可建構：

./tools/build.py machine=gumstix project=iguana wombat=True simulate

需注意的是，預設的安裝script忽略了libgcc_s.so.1，所以記得自ARM toolchain複製一份到 build/linux/install/lib/ 目錄。

透過模擬環境的執行畫面如下：
我在圖中以紅色箭頭標注了此virtualization環境的變化。首先是L4 Microkernel，再來是Iguana與Kenge，最後就是Wombat，最後會跑完Linux booting flow，切入Linux user-space。對了，剛剛也試著用qemu去執行，但似乎會卡在igms0的處理。

Open Kernel Labs公司成立，強化L4與虛擬技術應用

今天閱讀LinuxDevices.com時瞥見一則新聞「Startup touts virtualizing microkernel」，提及原本NICTA(澳洲的產學合作機構) 中專注於L4 microkernel為基礎的虛擬化 (virtualization) 技術的研究單位，正式成立公司 "Open Kernel Labs"，看來即將在2008年為資訊產業帶來新的震撼。雖然L4 microkernel之父Jochen Liedtke已於2001年六月10日去世，但L4 microkernel設計與我們同在，並深深影響這個世紀的作業系統。

L4採用第二的micro-kernel設計，在kernel本身只提供十來個system call，相較於第一代的micro-kernel的Mach有一百多個而言，L4的設計相當精簡，有文獻指出，適當的規劃micro-kernel system call可提升系統效率，L4正是基於此一理念的實作。德國Dresden科技大學基於L4 microkernel提出L4Linux的設計，那是運作於L4 Micro-kernel的之上Linux server(修改過的Linux kernel，所以在該server上可運作一般的Linux應用程式)，揭開L4在虛擬化技術的序幕，研發團隊率先將Linux Kernel 2.4移植到L4 Kernel Family (泛指 V.2、X.0 與 X.2 規格者)，於是，原本的Linux程式可在不需修改的前提下，在L4 Micro-Kernel運作。幾乎在同一時間，德國Karlsruhe大學也成立L4Ka小組，與澳洲的New South Wales大學合作開發針對嵌入式系統的L4最佳化實做，後來也不約而同切入虛擬化技術的領域。

NICTA在澳洲扮演產學合作的角色，早在兩年前即與通訊大廠Qualcomm合作開發基於L4與虛擬化技術的3G手機設計，在MSM6550晶片組的硬體上，提供虛擬化執行平台，允許Linux (在其上運作豐富的應用程式) 與BREW RTOS (進行資訊處理與操作3G Modem之用) 並行存在，這是個相當成功的展示。不僅如此，NICTA也跟澳洲當地的FancyPaints合作開發提供給Qualcomm 3G CDMA平台的絢麗手機人機介面。今日，這些成果將由專業商業公司進行維護與開創新價值，"Open Kernel Labs"也表示將繼續原本開放原始碼的實做(以BSD License釋出)，相當值得關注。

在今年OSDC.tw研討會上，OrzLab揭露了RT nanokernel for Embedded Linux的設計，儘管途徑與L4 microkernel不同，但許多資源是可以共享的，同時我們也提出LOVER的口號，也就是 "Linux Optimized for Virtualization, Embedded, and Realtime" 這個概念的落實。