文章摘要
该文章介绍了多内核架构支持，允许多个独立的内核实例在单一物理机器上共存并通信。每个内核实例可在专用CPU核心上运行，同时共享底层硬件资源。该架构提升了故障隔离、安全性，并比传统虚拟机更高效利用资源。
文章总结
标题：引入多内核架构支持
主要内容：
本文介绍了一个名为“多内核架构支持”的新功能，旨在使多个独立的内核实例能够在同一台物理机器上共存并相互通信。每个内核实例可以在专用的CPU核心上运行，同时共享底层硬件资源。
多内核架构的主要优势包括： - 提高不同工作负载之间的故障隔离性 - 通过内核级分离增强安全性 - 比传统虚拟机（如KVM、Xen等）更好地利用资源 - 通过KHO（内核交接）实现潜在的无停机内核更新
架构概述： 该实现利用kexec基础设施来加载和管理多个内核镜像，每个内核实例被分配到特定的CPU核心。内核间通信通过专用的IPI框架实现，允许内核在必要时进行协调和信息共享。
关键组件： 1. 增强的kexec子系统，支持动态内核镜像跟踪 2. 通用的IPI通信框架，用于内核间消息传递 3. 特定架构的CPU引导机制（目前仅支持x86） 4. 用于监控加载的内核实例的Proc接口
补丁摘要： - 补丁1/7：通过kexec引入基本的多内核支持，允许多个内核镜像同时加载。 - 补丁2/7：为x86添加SMP INIT跳板，用于引导不同内核实例的CPU。 - 补丁3/7：为x86引入专用的MULTIKERNELVECTOR，用于内核间通信。 - 补丁4/7：实现通用的多内核IPI通信框架，用于跨内核消息传递和协调。 - 补丁5/7：添加archcpuphysicalid()函数，用于获取物理CPU标识符以进行正确的CPU管理。 - 补丁6/7：用动态链表基础设施替换静态内核镜像全局变量，以支持多个内核镜像。 - 补丁7/7：添加/proc/multikernel接口，用于监控和调试加载的内核实例。
重要说明： 1. 这是一个征求意见稿（RFC）提交。虽然核心架构功能已经实现，但许多实现细节仍需改进。主要目标是收集关于高层设计和整体方法的反馈，而不是在此阶段关注具体的编码细节。 2. 该补丁系列仅代表多内核支持的基础框架。它建立了基本的基础设施和通信机制。欢迎社区在此基础上开发自己的解决方案。 3. 测试仅限于作者的开发机器，使用硬编码的启动参数和特定的硬件配置。社区在不同硬件平台、配置和用例上的测试将非常有助于发现潜在问题并提高鲁棒性。
签名： Cong Wang cwang@multikernel.io
文件变更： 本文涉及24个文件的变更，包括1411行代码的插入和19行代码的删除。
评论总结
评论主要围绕多内核操作系统的概念展开，观点多样，涉及技术相似性、安全性、硬件资源共享等方面。
技术相似性：
- 多位评论者提到该技术与Barrelfish OS、CoLinux、exokernel架构和OpenVMS Galaxy等相似。
- 引用："Pretty cool, sound similar to what Barrelfish OS enabled" (评论1)
- 引用："Sounds similar to CoLinux where you could run a 'cooperative Linux' alongside Windows" (评论3)
安全性：
- 有评论者质疑该技术是否能提供比Docker更好的安全性，并担心一个内核被攻破后可能影响其他内核。
- 引用："It would be interesting to see a detailed security assessment of this. Would it provide security improvements over docker?" (评论6)
- 引用："What's preventing a compromised kernel on one core from hijacking the other cores?" (评论11)
硬件资源共享：
- 评论者对该技术如何实现硬件资源共享表示怀疑，认为现有硬件驱动可能无法支持多内核的并发访问。
- 引用："At the risk of sounding too positive, my guess is that hell will freeze over before that will work reliably" (评论10)
- 引用："I think Linux will have to move to a microkernel architecture before this can work" (评论10)
未来发展：
- 尽管存在技术挑战，评论者普遍认为该技术具有创新性，并对其未来发展表示期待。
- 引用："Insane idea, but very cool" (评论12)
- 引用："Will be interesting to see where this goes" (评论10)
总结：评论者对该技术的创新性表示认可，但也对其技术实现、安全性和硬件资源共享提出了质疑，认为其未来发展值得关注。