2024年11月26日，由中科時(shí)代主辦的“2024 Xenomai開源社區(qū)研討會(huì)”在中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所1層報(bào)告廳順利召開。

大會(huì)邀請(qǐng)了國(guó)內(nèi)外9位行業(yè)技術(shù)專家深入探討當(dāng)下Xenomai實(shí)時(shí)Linux的研發(fā)和應(yīng)用相關(guān)熱門議題，如Xenomai實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)帶來(lái)的技術(shù)創(chuàng)新、如何在工業(yè)智能化進(jìn)程中充分利用Xenomai的優(yōu)勢(shì)、如何推動(dòng)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步與社區(qū)發(fā)展、以及如何跨越平臺(tái)限制實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的廣泛移植與融合等，吸引了全國(guó)各地近百家單位齊聚北京，共同分享和研討Xenomai實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)最新科研應(yīng)用成果，共話未來(lái)發(fā)展。

開幕致辭正式拉開帷幕

中科時(shí)代創(chuàng)始人、CEO馬君博士

中科時(shí)代創(chuàng)始人兼CEO馬君博士在開幕致辭中介紹到，中科時(shí)代的技術(shù)基礎(chǔ)源自中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所，并選擇了Xenomai作為工智機(jī)（iCpmputer）的操作系統(tǒng)底座，構(gòu)建了特色產(chǎn)品MetaOS。馬君博士表示，Xenomai的雙內(nèi)核架構(gòu)為工業(yè)場(chǎng)景提供了硬實(shí)時(shí)、極低抖動(dòng)特性，同時(shí)兼容Linux生態(tài)，為傳統(tǒng)行業(yè)軟件和新興產(chǎn)業(yè)AI應(yīng)用提供了算力保障。

此外，馬君博士還向遠(yuǎn)道而來(lái)的嘉賓們表示熱烈歡迎，并強(qiáng)調(diào)了Xenomai開源社區(qū)在工業(yè)操作系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新方面的重要性。馬君博士相信，通過(guò)大家的共同努力，一定能夠?yàn)閄enomai的未來(lái)發(fā)展和工業(yè)領(lǐng)域的新應(yīng)用提出新思路、開辟新道路。

主題演講

上半場(chǎng)

研討會(huì)的主題演講環(huán)節(jié)由中科時(shí)代的安安主持。在主題演講上半場(chǎng)，西門子的Jan Kiszka、中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所的韓銀和、英特爾的王虎文分別做了主題演講。

在全球社區(qū)中發(fā)展Xenomai項(xiàng)目

西門子 Jan Kiszka

西門子的Jan Kiszka就《在全球社區(qū)中推動(dòng)Xenomai項(xiàng)目》這一主題進(jìn)行了全面探討。他細(xì)致地回顧了Xenomai項(xiàng)目在過(guò)去近五年間的成長(zhǎng)歷程，這段歷史不僅見證了技術(shù)的不斷革新與突破，也記錄了項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的持續(xù)進(jìn)步。此外，他還分享了Xenomai最新的研究方向與內(nèi)容，這些不僅深化了實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)領(lǐng)域的理解，也為未來(lái)技術(shù)的發(fā)展提供了寶貴的參考與啟示。Kiszka強(qiáng)調(diào)，這些進(jìn)步離不開用戶的反饋，讓Xenomai不斷優(yōu)化，影響力日益擴(kuò)大。最后，他呼吁所有對(duì)Xenomai感興趣的人士，攜手并肩，共同努力，進(jìn)一步建設(shè)和完善Xenomai開源社區(qū)。

基于開放架構(gòu)的高性能工業(yè)智能計(jì)算機(jī)

中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所 韓銀和

中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所的韓銀和在《基于開放架構(gòu)的高性能工業(yè)智能計(jì)算機(jī)》的主題演講中，首先深入剖析了當(dāng)前工業(yè)計(jì)算機(jī)的現(xiàn)狀，指出IEC62264金字塔架構(gòu)由五層構(gòu)成，其中邊緣端涵蓋生產(chǎn)控制層(L0-L2)，云端則涉及管理經(jīng)營(yíng)層(L3-L4)。然而，這一架構(gòu)面臨多重技術(shù)挑戰(zhàn)，包括計(jì)算機(jī)數(shù)量龐大、種類繁多、算力不足，生產(chǎn)控制層（L1-L2）難以實(shí)現(xiàn)智能化，以及工業(yè)計(jì)算缺乏開放性，難以迅速形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)等難題。

針對(duì)上述問(wèn)題，韓銀和博士提出了一種創(chuàng)新的制造范式——基于開放架構(gòu)的高性能工業(yè)智能計(jì)算機(jī)來(lái)解決當(dāng)前痛點(diǎn)。他強(qiáng)調(diào)，這種開放架構(gòu)的工業(yè)智能計(jì)算機(jī)能夠顛覆傳統(tǒng)的IEC金字塔計(jì)算架構(gòu)，憑借其高速運(yùn)動(dòng)控制和顯著降低的軟件開發(fā)成本等核心優(yōu)勢(shì)，有效應(yīng)對(duì)當(dāng)前工業(yè)計(jì)算的困境。此外，韓博士還詳細(xì)介紹了其當(dāng)前主要研究的工業(yè)智能計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)控制芯片、操作系統(tǒng)雙域虛擬化、工業(yè)混合編程平臺(tái)IDE等關(guān)鍵技術(shù)以及工業(yè)智能計(jì)算機(jī)在各行業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用。演講尾聲，韓銀和博士對(duì)高性能工業(yè)智能計(jì)算機(jī)的未來(lái)發(fā)展前景進(jìn)行了展望。他預(yù)測(cè)，開放架構(gòu)的工業(yè)智能計(jì)算機(jī)將成為支撐OODA（觀察-定向-決策-行動(dòng)）可計(jì)算制造閉環(huán)的重要計(jì)算底座。

實(shí)時(shí)性能調(diào)優(yōu) - 提高基于KVM虛擬化的混合關(guān)鍵性系統(tǒng)的實(shí)時(shí)確定性

英特爾 王虎文

英特爾的王虎文先生作了《實(shí)時(shí)性能調(diào)優(yōu) - 提高基于KVM虛擬化的混合關(guān)鍵性系統(tǒng)的實(shí)時(shí)確定性》的主題演講。他深入闡述了軟件定義的工業(yè)控制系統(tǒng)架構(gòu)（SD-ICS），該架構(gòu)借鑒了軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）的原理，通過(guò)KVM虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了Xenomai與Windows的融合部署方案，并重點(diǎn)介紹了Xenomai實(shí)時(shí)域的性能優(yōu)化策略。

王虎文先生指出，SD-ICS利用虛擬化技術(shù)，將關(guān)鍵的運(yùn)動(dòng)控制、算法與邏輯運(yùn)算、人機(jī)界面（HMI）等功能整合至通用計(jì)算平臺(tái)之上。這一架構(gòu)不僅提供了出色的可擴(kuò)展性，還通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的通信協(xié)議極大地促進(jìn)了系統(tǒng)的互操作性。總體而言，SD-ICS標(biāo)志著工業(yè)自動(dòng)化的重大飛躍，為制造業(yè)、能源及關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施等追求高精度、高可靠性和快速響應(yīng)的行業(yè)帶來(lái)了前所未有的適應(yīng)性、效率與安全保障。

主題演講

中半場(chǎng)

研討會(huì)的中半場(chǎng)，億咖通科技的李春良、中科時(shí)代的宋健瑋以及北京郵電大學(xué)的山宇軒分別做了主題演講。

Xenomai4 在多模態(tài)陸海空天一體化機(jī)器人的落地應(yīng)用

億咖通科技 李春良

億咖通科技的李春良先生進(jìn)行了主題為《Xenomai4 在多模態(tài)陸海空天一體化機(jī)器人的落地應(yīng)用》的分享。李春良先生的演講以Xenomai在機(jī)器人水陸空多領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀作為精彩開場(chǎng)，吸引了聽眾的注意。

緊接著，李春良先生詳細(xì)展示了Xenomai在陸海空天一體化多模態(tài)具身智能機(jī)器人領(lǐng)域中的出色表現(xiàn)。隨后，他話鋒一轉(zhuǎn)，聚焦于Xenomai硬實(shí)時(shí)ros 2 控制，在此環(huán)節(jié)，他分享了ros 2 控制在提升機(jī)器人系統(tǒng)性能方面的獨(dú)到優(yōu)勢(shì)，并深刻剖析了ros 2 控制中間件在優(yōu)化流程中的核心作用。

最后，李春良先生還宣布了自己的新書規(guī)劃，即按不同定位精心策劃的Xenomai系列圖書，引發(fā)了聽眾的濃厚興趣。

基于Xenomai·搭載MetaOS操作系統(tǒng)的工智機(jī)在多個(gè)行業(yè)的項(xiàng)目案例

中科時(shí)代 宋健瑋

中科時(shí)代的宋健瑋先生圍繞《搭載MetaOS操作系統(tǒng)的工智機(jī)在多個(gè)行業(yè)的項(xiàng)目案例》進(jìn)行演講，他詳細(xì)介紹了中科時(shí)代2024年工智機(jī)新品情況，并通過(guò)測(cè)試得出“Xenomai 的延遲范圍比PreemptRT更窄，抖動(dòng)更低”的結(jié)論。與此同時(shí)，宋健瑋先生分享了工智機(jī)產(chǎn)品在3C電子行業(yè)、半導(dǎo)體行業(yè)、激光行業(yè)及風(fēng)電行業(yè)中的成功應(yīng)用案例。通過(guò)生動(dòng)具體的實(shí)例，他展示了工智機(jī)如何助力這些行業(yè)降本增效。此外，宋健瑋先生還詳細(xì)剖析了常見技術(shù)問(wèn)題，還針對(duì)這些問(wèn)題提供了切實(shí)可行的解決方案，使在場(chǎng)人員對(duì)技術(shù)領(lǐng)域的理解更為透徹。同時(shí)，這也有效激發(fā)了大家對(duì)相關(guān)技術(shù)問(wèn)題的深入思考，促進(jìn)了大家創(chuàng)新思維的拓展。

Dovetail移植：RISC-V與LoongArch實(shí)踐

北京郵電大學(xué) 山宇軒

北京郵電大學(xué)的山宇軒同學(xué)在題為《Dovetail移植：RISC-V與LoongArch實(shí)踐》的演講中，闡述了他們團(tuán)隊(duì)在dovetail架構(gòu)理解及移植過(guò)程中所積累的寶貴經(jīng)驗(yàn)與挑戰(zhàn)。他希望通過(guò)此次分享，激發(fā)更多開發(fā)者將dovetail架構(gòu)成功移植至更多處理器平臺(tái)，從而進(jìn)一步豐富和完善Xenomai 4的生態(tài)系統(tǒng)。

山宇軒同學(xué)強(qiáng)調(diào)，Xenomai 4版本引入了一項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)——中斷虛擬化組件dovetail，這一組件相較于傳統(tǒng)的ipipe技術(shù)，顯著減少了架構(gòu)依賴代碼的數(shù)量，極大地簡(jiǎn)化了跨架構(gòu)移植的復(fù)雜度。目前，dovetail組件支持x86, arm, arm64架構(gòu)。在此基礎(chǔ)上，他與團(tuán)隊(duì)成員積極探索，分別嘗試了將dovetail移植至新興的RISC-V架構(gòu)和自主研發(fā)的LoongArch架構(gòu)，以期進(jìn)一步拓寬其應(yīng)用范圍，推動(dòng)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)技術(shù)的邊界。

主題演講

下半場(chǎng)

研討會(huì)的下半場(chǎng)，北京郵電大學(xué)的邱奇琛、西門子的王廣鋒以及中科時(shí)代的劉楊分別做了主題演講。

針對(duì)libevl的POSIX和EtherCAT生態(tài)構(gòu)建

北京郵電大學(xué) 邱奇琛

北京郵電大學(xué)的邱奇琛同學(xué)發(fā)表了題為《構(gòu)建基于libevl的POSIX與EtherCAT生態(tài)》的主題演講。在此次演講中，他深入分享了他們團(tuán)隊(duì)在構(gòu)建基于libevl、旨在兼容Xenomai 3 POSIX語(yǔ)義的抽象層方面的構(gòu)思、工作進(jìn)展及所面臨的挑戰(zhàn)。

邱奇琛同學(xué)指出，相較于Xenomai 3，Linux EVL的生態(tài)體系尚顯薄弱，眾多在Xenomai上廣泛應(yīng)用的工控程序尚未順利遷移至EVL平臺(tái)。為了克服這一難題，POSIX wrapper成為了實(shí)現(xiàn)Xenomai 3及普通Linux程序高效移植的關(guān)鍵所在。

此外，邱奇琛同學(xué)還透露，他們正考慮將IgH EtherCAT引入EVL，以實(shí)現(xiàn)對(duì)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域的EtherCAT實(shí)時(shí)控制協(xié)議的支持。這一舉措將極大地提升EVL在高性能、實(shí)時(shí)控制應(yīng)用中的適用性和競(jìng)爭(zhēng)力。

基于 ARM 平臺(tái)的 Xenomai 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)在壓力條件下的穩(wěn)定性優(yōu)化研究

西門子 王廣鋒

西門子的王廣鋒先生在其題為《基于ARM平臺(tái)的Xenomai實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)在極端壓力環(huán)境下的穩(wěn)定性優(yōu)化探索》的主題演講中，不僅清晰解釋了實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的概念，還講述了實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)在西門子工業(yè)解決方案中的廣泛應(yīng)用及其核心價(jià)值。王廣鋒先生進(jìn)一步分享了西門子在追求更高性能邊界上的探索——即便面臨更高的延遲挑戰(zhàn)，也要確保系統(tǒng)行為依然準(zhǔn)確無(wú)誤。王廣鋒先生回顧過(guò)往，西門子團(tuán)隊(duì)曾開展了一項(xiàng)具有重要意義的研究項(xiàng)目，旨在通過(guò)采用Xenomai實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)替代傳統(tǒng)的VxWorks系統(tǒng)。王廣鋒先生還列舉了一系列實(shí)際案例，通過(guò)詳實(shí)的數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用效果展示，生動(dòng)詮釋了Xenomai在提升系統(tǒng)穩(wěn)定性、優(yōu)化響應(yīng)時(shí)間以及增強(qiáng)系統(tǒng)整體效能方面的顯著優(yōu)勢(shì)。

BOSCH M_CAN在Xenomai上的應(yīng)用

中科時(shí)代 劉楊

中科時(shí)代的劉楊先生詳細(xì)介紹了M_CAN驅(qū)動(dòng)在Intel Atom(R) x6425RE平臺(tái)上向RTDM（實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分發(fā)中間件）移植的過(guò)程，并分享了相關(guān)的代碼實(shí)現(xiàn)。他深入講解了如何將M_CAN驅(qū)動(dòng)從原有的操作系統(tǒng)環(huán)境中遷移至RTDM框架，以確保在Intel Atom(R) x6425RE平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)高性能的實(shí)時(shí)通信。他的分享為相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員提供了寶貴的參考與啟示。

參展環(huán)節(jié)

參觀產(chǎn)品/解決方案/Demo演示環(huán)節(jié)

在主題演講的間歇，即中場(chǎng)休息與下半場(chǎng)開始之間，中科時(shí)代組織了展區(qū)參觀與圓桌討論，旨在豐富參會(huì)者的體驗(yàn)并促進(jìn)深入交流。這一時(shí)段內(nèi)，參會(huì)者被邀請(qǐng)參觀展區(qū)，這里不僅展示了中科時(shí)代最新的創(chuàng)新產(chǎn)品與解決方案，還為與會(huì)者提供了現(xiàn)場(chǎng)Demo演示，讓與會(huì)者更加真切地感受最新的科技成果。

圓桌討論

答疑環(huán)節(jié)

圓桌討論環(huán)節(jié)旨在促進(jìn)演講人與聽眾間的深入交流，由中科時(shí)代的宋健瑋進(jìn)行主持。此次討論匯聚了多位行業(yè)專家，包括西門子的Jan Kiszka、中科時(shí)代的劉楊、北京郵電大學(xué)的邱奇琛、英特爾的王虎文、億咖通科技的李春良以及西門子的王廣鋒，他們作為圓桌嘉賓，共同解答聽眾關(guān)于Xenomai的全方位疑問(wèn)。

討論焦點(diǎn)涵蓋了編譯工具的通用性、Arm架構(gòu)與Xenomai的兼容性，以及Xenomai在中國(guó)的發(fā)展前景等多個(gè)議題，為與會(huì)者提供了豐富而深入的交流平臺(tái)。

圓桌會(huì)議答疑環(huán)節(jié)

2024 Xenomai開源社區(qū)研討會(huì)成功舉辦，感謝所有持續(xù)支持中科時(shí)代和Xenomai發(fā)展的合作伙伴和朋友們。本次研討會(huì)聚焦在Xenomai的實(shí)際應(yīng)用與未來(lái)優(yōu)化，是近幾年來(lái)行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。相信今天的討論成果一定會(huì)為未來(lái)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)領(lǐng)域的發(fā)展注入更多的創(chuàng)新動(dòng)力。