物联网设备的数量激增，万物互联的应用也迅速发展，这使得虚拟化技术在嵌入式系统领域受到了广泛的关注、重视，并得到了实际应用。在这样的背景下，嵌入式系统与虚拟化技术的跨界创新组合应运而生，其应用场景涵盖了软件定义的汽车驾驶舱、工业领域的工作负载整合等多个方面。

为什么嵌入式系统需要虚拟化技术？

虚拟化技术，尤其是开源的虚拟化技术，是云计算发展的根本所在，极大地推动了云时代的繁荣兴盛。与此同时，伴随着物联网以指数速度的扩展，虚拟化技术也开始在嵌入式行业中得到了普遍的应用。

能够促使嵌入式设备支持虚拟化技术的原因有如下几点：

半导体技术的进步使得摩尔定律得以发挥作用，进而促进了硬件性能的提升以及成本的降低；如今，嵌入式SoC的性能已有可能超越昨日服务器的水平。

第二，随着CPU多核技术的普遍应用与不断进步，自然而然地，这一技术具备了支撑多个系统运行的能力。

第三、是不同业务的负载整合、数字化互联的需求。

鉴于节约硬件成本的需求，我们应当削减硬件系统之间的连接，以此简化整个硬件系统的复杂性。

第五，系统应充分利用现有的软件资源，以此减少迁移所需的工作量。此外，我们还可以将多种“异构”的操作系统，如实时与非实时系统、安全与非安全系统，集成到一个统一的系统框架中。

本书由英特尔开源软件技术中心虚拟化项目组的专家团队所著。书中深入探讨了嵌入式虚拟化技术的核心知识，对虚拟化的基础理论进行了详尽的阐述，并对Linux基金会推出的开源嵌入式虚拟机ACRN的架构设计、工作原理以及实际应用进行了全面而深入的剖析。

本书不仅详细揭示了虚拟化系统的实时性能优化技巧，还归纳了功能安全认证的具体操作。读者能够从源代码的第一行开始，亲手构建一个在x86平台上性能卓越、体积小巧的嵌入式虚拟机。

专家推荐

这部著作是英特尔开源软件技术中心的杰出成果，它在内容与形式上均进行了大胆的革新。在内容方面，它深入分析了现有的虚拟化技术方案及其在嵌入式领域的挑战，并开启了嵌入式虚拟化创新解决方案的新篇章；在形式上，它不仅图文并茂，还加入了丰富的开源软件代码解析及实际应用案例。

—— 英特尔亚太研发有限公司总经理

谢晓清 博士

英特尔与Linux开源基金会共同开发的ACRN开源项目，旨在通过嵌入式虚拟化技术释放硬件的计算潜能，催生更多创新的应用场景，从而为用户创造更大的价值。

—— 英特尔中国软件生态部总经理

李映 博士

本书适合谁？

嵌入式虚拟化技术是一种跨越多个学科领域的综合性技术。它不仅涵盖了操作系统、计算机体系结构等多个领域的专业知识，而且借助嵌入式系统的设计和开发经验，能够更深入地把握这一技术的独特之处。

本书的目标读者群包括嵌入式领域的技术开发者，以及那些有意于学习如何在嵌入式系统中部署虚拟机管理软件的各类专业人士。

内容简介

本书开篇对虚拟化技术的基础理论进行了阐述，并详细说明了KVM在云计算服务器领域的应用实现。接着，针对虚拟化技术的核心要素，包括CPU、内存、中断以及设备虚拟化，本书深入探讨了开源嵌入式虚拟机ACRN的架构设计、工作原理和具体实现过程。此外，书中还特别归纳了针对虚拟化系统实时性能的优化策略，以及功能安全认证的实际操作经验。最后对嵌入式虚拟化技术的典型应用场景进行了举例分析。

本著作系嵌入式虚拟化技术领域的入门指南，详细阐述了ACRN开源软件的相关内容，旨在让读者深入领会虚拟化技术架构，进而着手进行虚拟化软件的探索、研究和开发，最终熟练掌握嵌入式虚拟化技术并能在工程项目中加以应用。

目

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第1章 虚拟化技术概述

第2章 虚拟化技术原理

第3章 主流开源虚拟化KVM——原理与实现

第4章 嵌入式虚拟化——ACRN实现

第5章 嵌入式虚拟化——ACRN设备虚拟化

第6章 嵌入式虚拟化——ACRN使用

第7章 嵌入式虚拟化——实时性能优化

第8章 嵌入式实时操作系统

第9章 嵌入式虚拟化赋能功能安全

第10章 应用案例——智能数控系统和数字孪生

第11章 应用案例——机器视觉和机器控制的负载整合

第12章 应用案例——自主移动机器人

第13章 应用案例——软件定义的驾驶舱

权威作者团队

本书的编写团队由英特尔亚太研发有限公司的技术精英组成。这些专家在虚拟化技术、嵌入式系统以及工业应用领域深耕细作，积累了深厚的理论知识与实践操作经验。