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MICROSAR Hypervisor

Mit dem MICROSAR Hypervisor virtualisieren Sie Steuergerätefunktionen sicher und effizient. Das vereinfacht die Entwicklung, unterstützt unterschiedliche Sicherheitsanforderungen und schützt bestehende Softwareinvestitionen.

Sicher isolieren. Effizient konsolidieren.
Der MICROSAR Hypervisor virtualisiert mehrere Betriebssystem- und Bare-Metal-Instanzen auf einer Hardwareplattform. Durch die strikte Trennung virtueller Maschinen entstehen sichere und unabhängige Ausführungsumgebungen.

So nutzen Sie bestehende Software gezielt weiter, konsolidieren Steuergerätefunktionen und trennen Anwendungen mit unterschiedlichen Sicherheitsanforderungen – ohne Abstriche bei der Entwicklungsfreiheit.

Ihre Vorteile auf einen Blick

Der MICROSAR Hypervisor unterstützt unabhängige Entwicklungsprozesse, die Trennung unterschiedlicher Kritikalitätsstufen und die effiziente Wiederverwendung bestehender Software.

  • Risikofreie Systemkonsolidierung: Betreiben Sie mehrere isolierte Systeme auf einem Controller unter Wahrung einer sicheren Trennung. 
  • Geringer Ressourcenbedarf
    Entwickelt für Embedded-Anwendungsfälle mit weniger als 1 % Overhead in Standard-Aufbauten.*
  • Mehr Freiheit für Ihre Entwicklung
    Entwickeln, integrieren und aktualisieren Sie virtuelle Maschinen unabhängig voneinander und behalten Sie die Kontrolle über Änderungen und Releases.

 

  • Entwickelt für funktionale Sicherheit
    Die enge Integration in das MICROSAR Ökosystem und die Entwicklung gemäß ISO 26262 bis ASIL D schaffen die Grundlage für sicherheitsrelevante Anwendungen.
  • Effiziente Wiederverwendung bestehender Software
    Nutzen Sie bestehende Steuergeräteprojekte gezielt weiter und kombinieren Sie bewährte Softwarebausteine, anstatt Funktionen neu zu entwickeln.
  • Schnelle Einrichtung und Konfiguration
    Typische Konfigurationen lassen sich innerhalb kurzer Zeit einrichten.* 

    *Details müssen intern validiert/überprüft werden. 

Die wichtigsten Features

Der MICROSAR Hypervisor konzentriert sich auf die Anforderungen moderner Embedded-Systeme: Isolation, Determinismus und volle Kontrolle.

Virtualisierung & Isolierung

  • Hardwaregestützter Typ-1-Hypervisor
    Läuft direkt auf dem Mikrocontroller und sorgt so für ein vorhersehbares Verhalten mit geringer Latenz. 

  • Sichere Trennung
    Speicher, Peripheriegeräte und Register sind zwischen den virtuellen Maschinen streng voneinander isoliert. 

Schnittstelle & Kompatibilität

  • Volle Kontrolle zur Laufzeit
    Starten, stoppen und verwalten Sie virtuelle Maschinen flexibel während des Betriebs.
  • Flexibel bei der Betriebssystemwahl
    Kompatibel mit Betriebssystemen, die den virtualisierten Betrieb auf der Zielplattform unterstützen.

Planung & Ressourcenschutz

  • Deterministisch. Planbar. Kontrolliert.
    Virtuelle Maschinen wechseln nach festen Zeitscheiben.

  • Schutz des Laufzeitsystems
    Verhindert fehlerhafte oder unbeabsichtigte Interaktionen zwischen Partitionen.

Integration & Lebenszyklus

  • MICROSAR Classic Integration
    Vollständig auf das MICROSAR Ökosystem von Vector abgestimmt. 

  • Unabhängige VM-Integration
    Virtuelle Maschinen lassen sich unabhängig voneinander integrieren und validieren.

Unterstützte Hardware und Compiler
Der MICROSAR Hypervisor ist weitgehend hardwareunabhängig und bietet somit ein hohes Maß an Flexibilität über verschiedene Plattformen und Projektaufbauten hinweg. Indem Sie uns bereits in einem frühen Stadium die von Ihnen benötigte Kombination aus Derivaten, Compilern und Basissoftwaremodulen mitteilen, stellen Sie sicher, dass diese perfekt auf Ihre spezifischen Anforderungen zugeschnitten ist. Dies ermöglicht es Vector, eine maßgeschneiderte Lösung zu liefern und einen reibungslosen und effizienten Projektstart zu gewährleisten.

Sicher isoliert. Deterministisch ausgeführt.

Der MICROSAR Hypervisor virtualisiert mehrere Betriebssysteme und Bare-Metal-Anwendungen auf einer Hardwareplattform. Die strikte Trennung virtueller Maschinen sorgt für vorhersehbares Systemverhalten und hohe Betriebssicherheit.

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Virtualisierungsszenario mit 4 virtuellen Maschinen auf einer Dual-Core-MCU

Beim Systemstart initialisiert der Hypervisor die Hardware-Ressourcen und ordnet sie den definierten virtuellen Maschinen zu.

  • Jede VM läuft in einem eigenen geschützten Kontext mit kontrolliertem Zugriff auf gemeinsame Ressourcen.
  • Ablaufsteuerung und Interrupt-Verarbeitung erfolgen deterministisch und transparent für die Applikation.
  • Die strikte Trennung der VMs unterstützt die sichere Ausführung unterschiedlicher Funktionen auf einer gemeinsamen Hardwareplattform.

Das schafft die Grundlage für eine sichere Partitionierung – ohne zusätzliche Komplexität in der Software.

Hardware-Ressourcen lassen sich einzelnen virtuellen Maschinen gezielt zuweisen. Das Peripheral-Protection-Management verhindert dabei unberechtigte Zugriffe durch andere VMs. Der MICROSAR Hypervisor verwaltet zudem Interrupts und stellt diese den virtuellen Maschinen kontrolliert innerhalb ihrer Zeitscheiben zur Verfügung.

Da der Hypervisor betriebssystemunabhängig arbeitet, lassen sich bestehende Projekte ohne Anpassungen auf einer gemeinsamen Hardwareplattform konsolidieren. So führen Sie mehrere Anwendungen effizient auf einem Mikrocontroller aus.

Über die integrierte API kommunizieren virtuelle Maschinen sicher miteinander und verwalten Hypervisor-Funktionen auch während des Betriebs. Das ermöglicht die gemeinsame Nutzung von Ressourcen sowie zentrale Verwaltungsfunktionen – beispielsweise den gezielten Neustart einzelner VMs.

Moderne Mikrocontroller bieten hohe Rechenleistung. Mit flexibel konfigurierbarem Time-Slice-Scheduling nutzen Sie diese Ressourcen gezielt und erfüllen gleichzeitig harte Echtzeitanforderungen. Über Schedule-Tables legen Sie fest, wie Rechenleistung auf virtuelle Maschinen verteilt wird – von mehreren VMs auf einem Kern über dedizierte Kerne bis hin zu Multi-Core-VMs über mehrere Kerne hinweg.

Die Konfiguration erfolgt mit dem bewährten Vector Werkzeug DaVinci Configurator Classic.

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Ihr perfekter Einstieg
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Mehr Flexibilität für Ihre Architektur

Typische Szenarien, in denen eingebettete Virtualisierung den Aufbau und den Betrieb von Systemen vereinfacht.

  • Systemkonsolidierung
    Kombinieren Sie mehrere Standalone-Systeme auf einem Controller, um die Hardware-Komplexität zu reduzieren.
  • Trennung unterschiedlicher Kritikalitätsstufen
    Isolieren Sie Software mit unterschiedlichen Safety- und Cybersecurity-Anforderungen zur Laufzeit.
  • Wiederverwenden statt neu entwickeln
    Integrieren Sie bestehende Software nahtlos in neue Architekturen und reduzieren Sie Entwicklungsaufwand und Risiken.
  • Parallele Entwicklung
    Isolierte virtuelle Maschinen schaffen die Grundlage für schnelle und unabhängige Entwicklungsprozesse.

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