操作系统RISC-V生态实践-谈虎.pdf

1、操作系统 RISC-V 生态实践中兴通讯操作系统架构师龙蜥社区RISC-V SIG Maintainer谈虎RISC-V通用场景演进操作系统生态实践未来展望RISC-V 通用场景演进面向RVA23规范演进的生态建设路径分析面向通用场景的 RVA23 规范演进RVA 23 U 64profile familyA:applicationI:integer(base)yearprivilege modeU:userS:supervisorbase XLENRVI20RVA20RVA22RVA23202020222024主要版本与次要版本：主要版本的配置文件定义，代表某一个重要发布，将成为发行版长期支

2、持的良好目标；次要版本可能不会被每个发行版接受RVA20：由 2016 年制定的最初事实标准（RV64GC）追溯标准化而来，第一个主要版本RVA23：强制了向量、虚拟化等特性，RISC-V 从 IoT 向通用服务器领域演进的关键RVA30：预计在 2030 年左右推出，在此期间，RVA23将迭代多个小版本，以便顺利过渡到将来RVA30版本RISC-V通用场景落地需要全链路生态建设上游生态持续完善中，绝大部分开源软件包都已适配 RISC-V 架构，但仍然需要性能优化主流社区都已支持 RISC-V 架构，面向 RVA23 演进存在缺失，OSV 支持计划延后场景落地验证仍有待持续推进上游社区发行版本

3、社区操作系统提供商场景落地操作系统 RISC-V 生态实践面向发行版、关键组件、场景验证的全面 RISC-V 生态建设操作系统 RISC-V 开源技术生态实践思路gccLLVMglibcopenSSLgmallocopenBLAS.kernel网络存储大数据编译器与基础库内核应用GoJavaPythonRust.NetNode.js.语言及运行时QEMUlibvirtDockerContainerdCloudHypervisor.虚拟化OpenStackKubernetes.云平台rediskafkamemcachedMySQLMariaDB.中间件与数据库PostgreSQLZookeepe

4、r二进制翻译源码迁移调测调优生态工具人工智能安全.整体：聚焦发行版社区，推进RVA23支持演进横向：重点针对编译器与语言支持、关键基础库的性能提升，持续完善优化上游生态纵向：通过关键场景驱动，进行全栈软件组合验证，保证完整的适配支持使能社区发行版 RVA23 演进特性分类回合特性固件接口AIA、IOMMU、SMBIOS、LPI、SPCR、PPTT、CPPC、SBI DBCN内核AIA、IOMMU、hwprobe、RVA23指令（zbb优化位操作、zbc优化crc、Zawrs优化lock、Svvptc优化TLB刷新、内核RVV、Zabha/Zacas原子处理优化、Zkr随机数生成优化.）虚拟化K

5、VM（ONE_REG、PMU、AIA imsic、steal time、Smstateen）编译器RVA23指令支持、RVA23U64 profile组件生态RVA23支持优化（openJDK、openSSL、isa-L.）基于国内操作系统生态现状，推动 RISC-V 支持策略协商制订共同维护如意社区 RVCK 公共项目，为国内提供内核 RVA23 通用场景演进参考实现目前龙蜥社区已经完成 RVA23 预览镜像构建优化编译器与基础库，释放硬件潜力02000400060008000SM2_signSM2_verifyRSA_signRSA_verifyopenSSL openSSL 算法优化算法

6、优化baselineoptimized05001000150020002500ISAISA-L ECL EC编解码优化编解码优化baselineoptimized组件生态优化ISA-LCRC算法性能提升19倍；EC算法性能提升16倍openSSLSM2算法加密性能提升19倍，解密性能提升2.3倍；RSA算法从加解密到签名、验签性能提升76%-105%AES算法解密性能提升120%以上（256+Bytes block）snappy压缩与解压性能提升48%lz4压缩性能提升28%；Go完善RVA23指令集支持（预计2026H1完成）Rust实现RVA23编译