通過類型1的虛擬機 Hypervisor 實現(xiàn)多 OS 系統(tǒng)的應用
在今天嵌入式設備中具備的多核處理器可提供更強大的處理能力和連接選項。這些設備使多個操作系統(tǒng)的整合成為引進互聯(lián)性的可行安全方法，同時確保更重要的功能的執(zhí)行。即使是在非常注重安全的行業(yè)，如汽車業(yè)，消費者現(xiàn)在也期待車載信息娛樂系統(tǒng)可提供智能手機和平板電腦所具備的應用程序。
在物聯(lián)網和車聯(lián)網出現(xiàn)以前， 安全性和可靠性是通過物理分離實現(xiàn)的，通過同一或獨立的面板上多個單獨的處理器以確保設計的穩(wěn)健性。有了現(xiàn)在的整合的嵌入式系統(tǒng)，引入連接性的一個推薦的方法是使用多個操作系統(tǒng)，由類型1 Hypervisor 實行分離，實際上分離和虛擬化設備資源，確保必要的汽車功能優(yōu)先于連接應用程序的功能。
圖3說明了一個 Hypervisor，如 Mentor Graphics 的 Hypervisor，如何被用于汽車信息娛樂系統(tǒng)，該系統(tǒng)的連接應用程序功能是 Android 的而其他車載信息娛樂系統(tǒng)則是基于 Linux 的。
一個 Hypervisor 不僅僅是如圖3所示的簡單分離，它還提供了一種機制限制周邊設備進入特定的應用程序域。就車載信息娛樂系統(tǒng)而言，我們可能想要限制對車載 CAN 總線的使用，只允許車載信息娛樂系統(tǒng)接入CAN數(shù)據，而聯(lián)網的 Android 應用程序接入數(shù)據只能通過進程間通信（IPC）和基于 Linux 車載信息娛樂系統(tǒng)應用程序。同時，我們想要 Linux 和 Android 都可以使用 本地的記憶卡查看媒體文件。圖4說明了一個 Hypervisor 如何允許我們直接映射及準虛擬化外圍設備。這使得開發(fā)者能夠限制訪問CAN總線及實現(xiàn)如記憶卡等其它資源的共享。
用一個Hypervisor來分離和共享外圍設備
在真實場景中測試可靠性
到現(xiàn)在為止我們已經說明了設計物聯(lián)網系統(tǒng)的兩種可能的方法，實時操作系統(tǒng)的使用和類型1 Hypervisor。當然多種不同的變更和理想的方法還要取決于具體的設備。然而所有連接系統(tǒng)都會受益于某種程度的測試以確保其實地操作的正確性。對連接設備的自動化安全峰值測試和壓力測試就是一個例子，說明協(xié)議�；蜻^程控制功能的失敗是可以檢測的。此外，設備的功能性健康是可以在模擬攻擊中確定的。應該執(zhí)行的其他測試包括發(fā)送無效或分散的數(shù)據包，執(zhí)行測試框架，探測已知的軟件棧的漏洞。執(zhí)行這些測試可以增加連接設備在實際應用中的魯棒性。
可更新性設計
移動設備的用戶熟知需經常性升級設備，修補漏洞，添加安全更新或增加設備性能 -- 所有這些都毫不費力地通過“空中下載技術”來完成�；趯崟r操作系統(tǒng)的進程模式和使用類型1 Hypervisor 都能促進嵌入式系統(tǒng)的設計，該系統(tǒng)可以一種安全的方式通過空中下載技術實現(xiàn)更新。通過分離可不斷加載和卸載的應用子系統(tǒng)，這兩種方法可隨著時間的推移更新特定子系統(tǒng)，修復漏洞或在開發(fā)和實際應用時解決可靠性問題。
結論
物聯(lián)網設備的廣度和相關功能經常需要開發(fā)人員集成來自多種途徑的代碼，包括國內的，商業(yè)的和開源的。所有這些都會增加對物聯(lián)網（IoT）聯(lián)網設備的靈敏度和可靠性的負面沖擊。使用包含進程模式的實時操作系統(tǒng)來分離應用子系統(tǒng)和使用類型1 Hypervisor 來整合多個操作系統(tǒng)對于在應用程序和系統(tǒng)中引進互聯(lián)性是有效途徑， 因后者在執(zhí)行過程中需要較高水平或可靠性。
除了選擇合適的系統(tǒng)架構和技術方法，設計師還必須及時添加額外的測試來確保正確的操作，考慮設備的整個操作生命周期，具備快速，無縫，盡可能輕松地更新設備軟件的能力。
