朱建涛-自主可控软硬件与开源社区推进的一点思考PPT学习课件

自主可控软硬件与开源社区推进的一点思考 江南计算技术研究所2015年11月 1 汇报内容 自主可控软硬件现状申威平台开源软件应用情况体会和思考 2 一 国产自主软硬件现状 在国家 863 核高基 等项目的大力支持下 国产基础软硬件取得了长足的发展 为构建自主可控 安全可信的网络信息体系打下了良好基础 形成了龙芯 申威 飞腾 众志等为代表的国产CPU形成了中标麒麟 深度 普华等为代表的自主OS形成了达梦 金仓 神舟通用为代表的国产数据库形成了以金山 中标普华 永中等为代表的应用软件初步具备从芯片设计到整机的自主可控能力基于开源及自研软件形成了自主可控基础软件体系 3 应用支撑 自主软件生态环境 基础运行时 4 软件栈的对比分析 国产软件与Wintel体系以及x86 Linux体系比较自主可控基础体系采用Linux开源移植 自主研发相结合的方式和Wintel体系以及X86 Linux体系比较 在软件各层次都有对应软件产品 5 自主软硬件能力瓶颈 对国产系统架构的支持不完 多核支持 指令特性支持 BIOS 标准C库 图形库 JAVA 中间件 数据库 办公软件 浏览器 桌面应用 服务器基础环境 Linpack WebApp OS内核 Tomcat X图形系统 编译工具 图像库 媒体库 GTK GNOME QT KDE APP Flash 媒体播放 MPI 输入法 LAMP APP 桌面基础环境 服务器应用 底层系统软件 基础软件库 国产结构的优化支持薄弱 基础C库 图形图像处理 重点软件结构性优化工作不足 JAVA虚拟机 媒体播放器 大型应用软件适配调优环节缺失 浏览器 数据库 办公软件 亟待催生新产业链环境 6 B S应用 C S应用 GUI Applet 应用类型 console V Eclipse Qtcreator 开发环境 Delphi MFC WTL Qt 开发框架 Flex SSH MVC C C JAVA JS 开发语言 SQL VBA Com Activex CORBA Widget 控件集成 office扩展 ODBC JDBC OCI 数据接口 注册表 配置文件 线程 消息机制 进程间通信 操作系统 socket CPU RISC CISC SIMD 应用开发和应用环境的多样性为应用迁移带来巨大挑战 具体表现在应用类型 开发环境 开发框架 开发语言 集成控件 数据接口 操作系统与CPU依赖等方面的选择多样化 应用迁移瓶颈 由于Wintel长期垄断 工具 社区 资料丰富 开发人员 最终用户已习惯Wintel体系Windows平台策略之一是鼓励通过插件机制扩展 集成复杂应用 其核心封闭 接口开放 导致用户难以摆脱平台制约已有系统不得不采用大量封闭的商业框架WindowsSDKMFC WTL NET VBAFlash FlexActiveX控件 COM DCOM组件 应用迁移瓶颈 8 面向国产平台的应用 CPU X86处理器向国产自主多核处理器迁移驱动 基础软件 性能优化等与此密切相关 Windows向Linux迁移用户使用习惯 开发运行环境 控件与库支持各不相同 32位应用向64位应用迁移变化带来的潜在正确性与性能问题 OS APP 应用迁移瓶颈 应用迁移需跨越Windows到Linux X86到国产CPU 32位到64位等三大鸿沟 9 自主软硬件生态发展的三种模式 10 三种模式对比 11 国产自主软硬件推进思考 重视程度前所未有 应用需求全面开花应用规模迅速膨胀 推进速度超乎想象利益集团竞相追逐 国产品牌百花齐开自主体系良机难求 发展之路任重道远 12 汇报内容 自主可控软硬件现状申威开源软件应用情况编译器JAVA其它体会和思考 13 国际主流编译器现状 14 GCC的优势 绝大多数Linux平台标配的编译器 支持主流的编程语言对新语言标准的支持具有很强的时效性开源社区非常活跃 新技术新功能更新快移植开发升级有保障 全世界都在做贡献主要开源OS发行版的GCC工具链基本上都是跟着GCC最新版本走 15 GCC申威平台工作 功能建立一整套SW64分支 configure 机器描述 架构处理等 添加并完善申威指令集支持添加并支持架构相关的语言扩展解决架构无关代码与申威架构的兼容性问题移植库及工具链 基础C库 Glibc 编译工具集 GDB等有效支持各种语言在申威平台的编译运行支持 GO语言等 性能量身订做一系列申威指令集定制优化 如SIMD 访存 预取等基础C库针对申威架构重新优化适配自行开发了一整套高效数学库 多精度库效果GCC与申威平台良好适配SPEC标准测试集在申威平台的性能明显提升 16 组队 2011年初抽调二进制翻译 编译器 操作系统相关精兵强将组建Java虚拟机研发团队研发思路 基于OpenJDK7 难点是HotSpot虚拟机移植横向拓展 以Java虚拟机为核心逐步拓展支持外围工具 支持Java应用的本地编译 调试 调优等功能 完成与集成开发环境联调纵向优化 深耕细作 解决多线程优化及一系列偶发疑难问题 大幅提升Java虚拟机自身稳定性从纵向和横向两个方面进行产品化充实完善 JAVA移植优化情况 功能 2012年通过JCK兼容性测试包 顺利与东方通等中间件适配 可支持桌面 服务端 Applet等各类Java应用性能 2013年完成性能优化版 申威410 JAVA移植优化情况 SPECJVM2008测试结果 其他开源工作 Linux操作系统核心各种设备驱动Firefox浏览器谷歌Chromium浏览器开发平台 QT ECLIPSE等 19 面临主要问题 移植工作量大代码复杂 庞大软件依赖项多优化难度大软件框架不熟悉CPU架构不匹配内嵌大量汇编代码 20 汇报内容 自主可控软硬件现状申威开源软件应用情况体会和思考 21 体会和思考 开源软件缓解了国内