openEuler—全球最具活力的操作系统开源社区之一

一、openEuler的身世

       openEuler的前身是华为的服务器操作系统EulerOS。为什么要叫Euler,可以追溯到1752年数学家欧拉所发现的欧拉公式。它将数学中几个重要的数字联系到了一起,在图论,复变函数等各个领域都有重大作用,是数学史上的里程碑。

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       从欧拉公式的意义中,我们可以感觉到openEuler身上所携带的创新探索精神,以及成为里程碑式的操作系统开源社区的决心。从百年前数字之间的联系,到现在全球开源贡献者之间的交流,这份“欧拉精神”历久弥新,在新的时代展现了新的活力。

二、openEuler的简介

       openEuler是一款开源操作系统。当前openEuler内核源于Linux,支持鲲鹏及其他多种处理器,能够充分释放计算芯片的潜能,是由全球开源贡献者构建的高效、稳定、安全的开源操作系统,适用于数据库、大数据、云计算、人工智能等应用场景。同时,openEuler是一个面向全球的操作系统开源社区,通过社区合作,打造创新平台,构建支持多处理器架构、统一和开放的操作系统,推动软硬件应用生态繁荣发展。

三、有“个性”的openEuler

AI专项

当今社会,谈到互联网,许多人脑海里蹦出来的第一个词便是AI。openEuler也紧跟时代,一方面在操作系统开发、部署、运维全流程以 AI 加持,让操作系统更智能;另一方面,openEuler 已支持 ARM,x86,RISC-V 等全部主流通用计算架构。并且,openEuler还率先支持NVIDIA,昇腾等主流的AI处理器,使其算力更具多样性。

openEuler for AI

openEuler 兼容 NVIDIA、Ascend 等主流算力平台的软件栈,为用户提供高效的开发运行环境。通过将不同AI算力平台的软件栈进行容器化封装,即可简化用户部署过程,提供开箱即用的体验。

  • openEuler 已兼容 CANN,CUDA 等硬件 SDK,以及 TensorFlow、PyTorch 等相应的 AI 框架软件,支持 AI 应用在 openEuler 上高效开发与运行。

  • openEuler AI 软件栈容器化封装优化环境部署过程,并面向不同场景提供以下三类容器镜像。

    1. SDK 镜像:以 openEuler 为基础镜像,安装相应硬件平台的 SDK,如 Ascend 平台的 CANN 或 NVIDIA 的 CUDA 软件。

    2. AI 框架镜像:以 SDK 镜像为基础,安装 AI 框架软件,如 PyTorch 或 TensorFlow。

    3. 模型应用镜像:在 AI 框架镜像的基础上,包含完整的工具链和模型应用。

AI for openEuler

当前,欧拉和 AI 深度结合,一方面使用基础大模型,基于大量欧拉操作系统的代码和数据,训练出 EulerCopilot,初步实现代码辅助生成、智能问题智能分析、系统辅助运维等功能,让 openEuler 更智能。

  • EulerCopilot-智能问答:EulerCopilot 智能问答平台目前支持 web 和智能 shell 两个入口。

    1. Web入口:操作简单,可咨询操作系统相关基础知识,openEuler 实时数据、openEuler 运维问题解决方案、openEuler 项目介绍与使用指导等等。

    2. 智能Shell入口:自然语言和 openEuler 交互,启发式的运维。

嵌入式

openEuler源自linux,在最近更新的22.03版本中,它支持了嵌入式虚拟化弹性底座,提供 Jailhouse 虚拟化方案、openAMP 轻量化混合部署方案,用户可以根据自己的使用场景选择最优的部署方案。同时支持 ROS humble 版本,集成 ros-core、ros-base、SLAM 等核心软件包,满足 ROS2 运行时要求。

  • 南向生态:openEuler Embedded Linux 当前主要支持 ARM64、x86-64 两种芯片架构,22.03 LTS SP3 版本新增支持 RK3588 芯片,未来还将支持龙芯、飞腾等芯片。

  • 嵌入式弹性虚拟化底座:openEuler Embedded 的弹性虚拟化底座是为了在多核片上系统(SoC,System On Chip)上实现多个操作系统共同运行的一系列技术的集合,包含了裸金属、嵌入式虚拟化、轻量级容器、LibOS、可信执行环境(TEE)、异构部署等多种实现形态。

  • 混合关键性部署框架:构建在融合弹性底座之上,通过一套统一的框架屏蔽下层弹性虚拟化底座形态的不同,从而实现 Linux 和其他 OS 运行时便捷地混合部署。

  • 北向生态:350+ 嵌入式领域常用软件包的构建;支持 ROS2 humble 版本,集成 ros-core、ros-base、SLAM 等核心包,并提供 ROS SDK,简化嵌入式 ROS 开发;提供软实时能力,软实时中断响应时延微秒级;集成 OpenHarmony 的分布式软总线和 hichain 点对点认证模块,实现欧拉嵌入式设备之间互联互通、欧拉嵌入式设备和 OpenHarmony 设备之间互联互通;支持 iSula 容器,可以实现在嵌入式上部署 openEuler 或其他操作系统容器,简化应用移植和部署。

  • 硬实时系统(UniProton):是一款实时操作系统,具备极致的低时延和灵活的混合关键性部署特性,可以适用于工业控制场景,既支持微控制器 MCU,也支持算力强的多核 CPU。

openEuler 内核中的新特性

openEuler 22.03 LTS SP3 基于 Linux Kernel 5.10 内核构建,在此基础上,同时吸收了社区高版本的有益特性及社区创新特性。

  • 内存动态隔离和释放:提供安全、稳定的内存页面动态隔离与解除隔离的功能,支持隔离时安全迁移原内存。

  • 支持CPU在线巡检:静默数据损坏(SDC)可能导致数据丢失和数据被破坏。通过执行巡检指令,发现存在静默故障的核,提前对故障核进行隔离,避免出现更严重的故障,提高系统可靠性。

  • 负载算力协同:在多核服务器中运行用户体验敏感应用(如云桌面系统)时,通过负载算力协同技术能够保障算力供给的及时性和有效性。

  • 支持功耗感知调度:在面向业务层面收集访存带宽,CPU 负载等数据,确保业务关键线程资源得到满足,同时在面向平台方面,引入物理拓扑调压域感知新的维度,减少单 DIE 调频、单 DIE 调压带来的调频降功耗的局限,保障在低负载下能最小化功耗。

  • 核隔离特性增强:将系统 CPU 分成了 housekeeping 和 non-housekeeping 两部分,non-housekeeping cpu 主要用于执行业务进程,housekeeping cpu 主要运行 OS 周期性的时钟维护等背景进程等噪声;将 OS 背景进程、中断等噪声集中在housekeeping CPU 上,防止这些噪声对业务进程运行产生影响,提升业务性能,多用于 HPC 业务场景。

  • 支持对资源竞争度量及处理性能监控单元指标低负载采集:多业务共享节点资源场景下,通过 PSI 等指标度量系统资源竞争,反映业务进程的吞吐和延时,分析系统资源瓶颈,可以协助了解特定业务进程的资源需求,动态调节业务的部署和资源的分配,以保证在线业务的服务质量和系统的健康程度。

  • KVM TDP MMU:Linux 5.10 之后,内存虚拟化领域中用于提升 KVM 可扩展性的一个改进方案。相对于传统的 KVM MMU,TDP MMU 提供了更高效的并发 Page Fault 处理机制,从而使得 KVM 对大型虚拟机(多vCPU,大内存)有了更好的支持。于此同时,通过采用新的 EPT/NPT 遍历接口,KVM TDP MMU 摒弃了传统内存虚拟化中对 rmap 数据结构的依赖,使得主机内存有了更好的利用率。

还有很多特性,可以参考“多重人格”的操作系统——openEuler-CSDN博客,里面有详细的讲解。

四、openEuler源代码

openEuler主要包含两个代码仓库:

  • 代码仓:openEuler: openEuler is an open source platform developed and operated by OpenAtom Foundation. Its unified and open OS supports multiple processor architectures, helping promote a more robust software and hardware ecosystem through joint efforts of the community.
  • 软件包仓:src-openEuler: openEuler is an open source platform developed and operated by OpenAtom Foundation. Its unified and open OS supports multiple processor architectures, helping promote a more robust software and hardware ecosystem through joint efforts of the community.

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