組込み向けハイパーバイザー TOPPERS-Pro SafeG シリーズ TrustZone セキュリティ拡張機能利用、Arm プロセッサ上で汎用 OS と RTOS を安全に同時実行

TOPPERS-Pro SafeG』、『TOPPERS-Pro SafeG64』および『TOPPERS-Pro SafeG-M』は、NPO法人TOPPERSプロジェクトが開発したオープンソースソフトウェア「SafeG」、「SafeG64」および「SafeG-M」をベースとした、商用の組込み向けハイパーバイザーです。

SafeG 技術とは、Arm プロセッサの TrustZone セキュリティ拡張機能を利用した技術です。この技術を活用することにより、同一ハードウェアプラットフォーム上で信頼性の高い RTOS である TOPPERS カーネルと信頼性の高くない汎用 OSLinux/AndroidFreeRTOS、Mbed OSなど)とを分離し、安全に同時実行できます。

主な特長

シングルコアでも安全に RTOS と汎用 OS とを分離し、同時実行

Arm TrustZone 技術を活用し、仮に汎用 OS が意図しない停止をしても、RTOS には影響がありません。
標準では、RTOS として TOPPERS OS、汎用 OS として Linux(SafeG-M では FreeRTOS)をサポートしていますが、他 OS でも使用可能です。

マルチコアに対応

マルチコアを使用する場合、RTOS と汎用 OS とをコア毎に分けて使用することも、コアを共用することも可能です。例えば、クアッドコアの場合、RTOS:汎用 OS を、1:3 で使用、2:4 で使用、4:4 で使用など、自由に設定できます。

64 ビットにも対応

Arm 社の 64 ビット拡張アーキテクチャである Armv8-A(AArch64)にも対応しました。Armv8-A(AArch64)用の TOPPERS-Pro SafeG64 は Arm 社から無償提供されている ATF(Arm Trusted Firmware)を使用します。

Arm Cortex-M シリーズにも対応

Arm Cortex-M ベースのシステムでも TrustZone テクノロジーを使用することができる最新の Armv8-M アーキテクチャにも対応しました。

RTOS と汎用 OS との切り替えが高速

コアのクロックなどにも影響されますが、RTOS の割込み応答遅延は低く、OS 切り替えをうたう製品群の中でトップクラスの速さを誇ります。一般的な Cortex-A9 コアの場合、RTOS の切り替えに伴う割込み応答遅延は 2μsec. 以下です。

優れたコストパフォーマンス

TOPPERS-Pro SafeG、TOPPERS-Pro SafeG64 および TOPPERS-Pro SafeG-M はシンプルな構成であり、移植性に優れています。汎用 OS 側の修正量が少なくて済むため、購入時の改造コストやその後のメンテナンスコストが低くすむメリットがあります。

MDCOM(ドメイン間通信ライブラリ)を提供

TOPPERS-Pro SafeG、TOPPERS-Pro SafeG64 および TOPPERS-Pro SafeG-M には MDCOM と呼ばれる、RTOS と汎用 OS との通信ライブラリを提供します。通信方式として、共有メモリを使う API とチャネル(イベント)通信を使う API を用意しています。

対応環境

対応 CPU コア

  • Arm Cortex-A7/A9/A15
  • Arm Cortex-A32/A35/A53/A57/A72/A73
  • Arm Cortex-M23/M33

上記コアはいずれもMPCoreにも対応

TOPPERS-Proシリーズ CPU 別対応表

ユーザーメリット

  • 従来の µITRON のソフトウェア資産が、ほぼそのまま使用可能なため、工数の削減に寄与します。
  • 一般的なハイパーバイザーのように極端なハードウェアの仮想化を行わずに、TrustZone のワールドコンテキスト切り替え機能のみを利用するため、オーバヘッドが非常に低くパフォーマンスが高いシステムが構築できます。
  • RTOS が優先される仕組みのため、リアルタイム性と高速起動を実現できます。オプション製品の Ubiquitous QuickBoot を組み合わせることで、RTOS のみならず、Android/Linux の高速起動も実現可能です。
  • 汎用 OS(Android/Linux および FreeRTOS)の変更が軽微であるため、OS のバージョンアップへの追随が容易です。

技術サポート体制

専任の担当者による技術サポートを提供します。

移植・チューニング

ユビキタスAI が提供するソフトウェアの移植サービスからアプリケーションの開発受託サービスなどを、別途承っております。開発期間が短い場合やエンジニアリングリソースが不足している時など、お客様に代わって経験豊富なエンジニアが移植、開発作業を行います。