{"id":10783,"date":"2023-09-17T18:22:10","date_gmt":"2023-09-17T16:22:10","guid":{"rendered":"https:\/\/www.kernkonzept.com\/kk-staging\/?post_type=white_paper&#038;p=10783"},"modified":"2026-04-15T15:50:54","modified_gmt":"2026-04-15T13:50:54","slug":"whitepaper-l4re-micro-hypervisor","status":"publish","type":"white_paper","link":"https:\/\/www.kernkonzept.com\/de\/kk_white_paper\/whitepaper-l4re-micro-hypervisor\/","title":{"rendered":"Der L4Re Micro Hypervisor: Virtualisierung auf MPU-basierten Prozessoren"},"content":{"rendered":"<p><em>In diesem Whitepaper diskutieren Dr.-Ing. Adam Lackorzynski und Jan Kl\u00f6tzke von Kernkonzept Anwendungsf\u00e4lle f\u00fcr den L4Re Micro Hypervisor - einen kleinen, Mikrokernel-basierten Hypervisor f\u00fcr MPUs - als skalierbare L\u00f6sung, die AArch32 und AArch64 als auch MPU-basierte Systeme unterst\u00fctzt.<\/em><\/p>\n<p>Die Automobilindustrie steht vor der Herausforderung, dass ein immer gr\u00f6\u00dferer Anteil des Produktwertes durch Software definiert wird. Dies f\u00fchrt zu einer Zunahme der elektronischen Steuerger\u00e4te (ECUs) in Fahrzeugen. Es bedeutet auch, dass immer mehr softwaredefinierte Funktionen sicherheitskritisch sind und gem\u00e4\u00df funktionalen Sicherheitsstandards wie ISO26262 entwickelt werden m\u00fcssen.<\/p>\n<p>Heutzutage ist es nicht ungew\u00f6hnlich, dass ein Auto weit \u00fcber 100 einzelne Steuerger\u00e4te besitzt. Diese Zahl steigt seit Jahren. Um den damit verbundenen Anstieg an Kosten, Gewicht und Platzbedarf entgegenzuwirken, beginnt die Industrie, die Rechenleistung st\u00e4rker zu zentralisieren: Mehrere benachbarte Steuerger\u00e4te werden zu \"zonalen Steuerger\u00e4ten\" zusammengefasst, was die durchschnittlichen Kosten pro Funktion senkt.<\/p>\n<p>Da diese zuvor physisch getrennten Anwendungen nun die gleichen Rechenressourcen nutzen, braucht es mehr Virtualisierungsl\u00f6sungen. Dies geht z. T. auf den Wunsch zur\u00fcck, bestehende Steuerger\u00e4te-Softwarestacks wiederzuverwenden und sie nahezu unver\u00e4ndert in virtuellen Maschinen zusammen mit anderen virtuellen Steuerger\u00e4ten einzusetzen. Im Bereich der automobilen HPC-Systeme gilt die Virtualisierung als Best Practice und wird bereits h\u00e4ufig eingesetzt.<\/p>\n<p>Eine weitere Anforderung ist die Interferenzfreiheit zwischen sicherheitsrelevanten Funktionen. Hypervisoren sind die modernste L\u00f6sung zur Partitionierung eines gemeinsam genutzten Systems durch Virtualisierung. So k\u00f6nnen Entwickler sicherstellen, dass Funktionen zeitlich und r\u00e4umlich getrennt sind und dennoch die Echtzeit- und Sicherheitsanforderungen erf\u00fcllen.<\/p>\n<p>Dies gilt auch f\u00fcr andere sicherheits- und echtzeitkritische Anwendungsbereiche wie medizinische Ger\u00e4te und Luftfahrtelektronik. Ein Hypervisor kann ein System in isolierte Teile aufteilen, was Sicherheit und St\u00f6rungsfreiheit gew\u00e4hrleistet und gleichzeitig Komfortfunktionen erm\u00f6glicht.<\/p>\n<p>Das L4Re Operating System und Hypervisor Framework bietet die Technologie, um das gesamte Spektrum der ARMv8-R Virtualisierung abzudecken. Durch die Nutzung der gleichen APIs an beiden Enden des Ressourcenspektrums k\u00f6nnen Anwendungen ohne oder mit nur minimalen \u00c4nderungen im gesamten Spektrum eingesetzt werden.<\/p>\n<p>Die L4Re-Architektur bietet einen sicheren Upgrade-Pfad, der Investitionen in den Software-Stack einspart. Der L4Re Micro Hypervisor ist die Basis f\u00fcr den Aufbau zertifizierbarer, virtualisierter Sicherheitssysteme auf der ARMv8-R-Technologie. Die kleine Codebasis minimiert den Aufwand und die Zeit f\u00fcr die Zertifizierung und erm\u00f6glicht erst den Einsatz von MPUs f\u00fcr Safety- und Security-Zwecke.<\/p>\n<p>Zusammen mit dem L4Re Hypervisor f\u00fcr MMU-basierte Systeme bietet L4Re ein konsistentes Framework von kleinen, sicherheitskritischen Systemen bis hin zu Cloud-Server-Virtualisierungsszenarien.<\/p>","protected":false},"featured_media":18605,"template":"","class_list":["post-10783","white_paper","type-white_paper","status-publish","has-post-thumbnail","hentry"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.kernkonzept.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/white_paper\/10783","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.kernkonzept.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/white_paper"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.kernkonzept.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/white_paper"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.kernkonzept.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/white_paper\/10783\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":18606,"href":"https:\/\/www.kernkonzept.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/white_paper\/10783\/revisions\/18606"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.kernkonzept.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/18605"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.kernkonzept.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=10783"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}