出品 丨 搜狐汽車·

作者 丨 李德輝

“軟件定義汽車概念的落地，很多功能并不是由硬件來實(shí)現(xiàn)的，而是軟件。比如導(dǎo)航、聽歌、輔助駕駛等。隨著功能逐漸增多，軟件系統(tǒng)也越來越復(fù)雜。復(fù)雜的軟件系統(tǒng)，往往希望能將硬件的性能利用到極致，以可控的成本承載整個(gè)軟件系統(tǒng)。為了避免硬件負(fù)載過大導(dǎo)致的卡頓等現(xiàn)象出現(xiàn)，需要微內(nèi)核等操作系統(tǒng)內(nèi)核從底層上協(xié)調(diào)、調(diào)度資源的使用。” 在2025年4月22日普華基礎(chǔ)軟件開源車用操作系統(tǒng)媒體發(fā)布會上，普華基礎(chǔ)軟件戰(zhàn)略研究院副院長肖堃解釋，微內(nèi)核在汽車操作系統(tǒng)中的角色與作用。

所謂微內(nèi)核是指，微內(nèi)核將操作系統(tǒng)的核心功能進(jìn)行了最小化設(shè)計(jì)，只保留了如進(jìn)程管理、內(nèi)存管理、通信機(jī)制等最基本的功能，而將其他諸如文件系統(tǒng)、設(shè)備驅(qū)動程序、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧等功能都作為用戶態(tài)的服務(wù)器進(jìn)程來實(shí)現(xiàn)。

“微內(nèi)核操作系統(tǒng)具有更高的實(shí)時(shí)性、更高的安全性、更高的可靠性。” 肖堃強(qiáng)調(diào)，這是汽車領(lǐng)域引入微內(nèi)核的原因所在。

“微內(nèi)核操作系統(tǒng)在架構(gòu)上提供了更高實(shí)時(shí)性、更高安全性和更高可靠性的保障。” 肖堃強(qiáng)調(diào)，這是汽車領(lǐng)域引入微內(nèi)核的原因所在。

具體到微內(nèi)核的作用，肖堃介紹：“基于微內(nèi)核，第一，我們可以構(gòu)建各種軟件系統(tǒng)，比如操作系統(tǒng)；第二，我們可以構(gòu)建虛擬化軟件，支撐智能駕駛、智能座艙領(lǐng)域中多種不同類型的操作系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行。”

普華基礎(chǔ)軟件副總經(jīng)理兼戰(zhàn)略研究院院長張曉先強(qiáng)調(diào)，上述理念與產(chǎn)品，對于汽車行業(yè)可能稍微陌生，但是在智能手機(jī)等電子消費(fèi)品領(lǐng)域非常成熟。與此同時(shí)，開源模式也已經(jīng)經(jīng)過市場驗(yàn)證，成為業(yè)內(nèi)認(rèn)可的模式。張曉先舉例稱：“今天在信息技術(shù)行業(yè)，大概大部分的軟件里面，90%都是有開源軟件在里面的，幾乎不可能不用開源軟件開發(fā)自己的東西。”

基于上述理念與行業(yè)實(shí)踐，普華基礎(chǔ)軟件，以開源的方式進(jìn)入車用操作系統(tǒng)領(lǐng)域，成為全國首家汽車操作系統(tǒng)開源的中國企業(yè)。

據(jù)了解，2023年5月，普華基礎(chǔ)軟件正式發(fā)布開源龘，是中國汽車工業(yè)協(xié)會中國車用操作系統(tǒng)開源共建計(jì)劃中首個(gè)微內(nèi)核開源項(xiàng)目；開源小滿，由開放原子開源基金會、中國汽車工業(yè)協(xié)會、普華基礎(chǔ)軟件聯(lián)合中國一汽、東風(fēng)汽車、長安汽車等10余家整車及芯片企業(yè)共同宣布啟動，是全球首個(gè)規(guī)模化、量產(chǎn)級安全車控操作系統(tǒng)開源項(xiàng)目。

2025年4月22日，普華基礎(chǔ)軟件正式發(fā)布全球首個(gè)開源智能駕駛操作系統(tǒng)微內(nèi)核龘EasyAda、開源安全車控操作系統(tǒng)小滿EasyXMen全新版本。4月25日，在上海車展，全球首個(gè)開源智能駕駛操作系統(tǒng)微內(nèi)核龘EasyAda V2.1和首個(gè)規(guī)模化、量產(chǎn)級安全車控操作系統(tǒng)小滿EasyXMen V25.04新版本代碼正式上線。

01 微內(nèi)核龘EasyAda/小滿EasyXMen發(fā)布全新版本

“全球首個(gè)開源智能駕駛操作系統(tǒng)微內(nèi)核龘、全球首個(gè)開源安全車控操作系統(tǒng)小滿，用40余萬行代碼打破了行業(yè)長期存在的兼容性差、適配成本高等難題，為國產(chǎn)操作系統(tǒng)在智能駕駛域填補(bǔ)了空白。”張曉先強(qiáng)調(diào)，兩款產(chǎn)品的問世對于中國汽車產(chǎn)業(yè)來說意義非凡。

面對智能汽車產(chǎn)業(yè)降本增效、創(chuàng)新提速的挑戰(zhàn)，普華基礎(chǔ)軟件先后于2023年2月和2023年6月啟動開源智能駕駛操作系統(tǒng)微內(nèi)核龘EasyAda和開源安全車控操作系統(tǒng)小滿EasyXMen兩大開源項(xiàng)目。目前，已有34家整車企業(yè)，270家零部件企業(yè)及137所高校加入小滿社區(qū)，下載和克隆總次數(shù)10229次，社區(qū)累計(jì)訪問數(shù)41916次。

在4月22日的新版本發(fā)布會上，肖堃介紹：“開源龘EasyAda V2.1參考借鑒當(dāng)前主流的第三代微內(nèi)核設(shè)計(jì)理念，100%自主開發(fā)。通過開源共建，為汽車行業(yè)提供高安全性、高實(shí)時(shí)性、高兼容性的底層內(nèi)核支持，支持高效構(gòu)建實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）、虛擬機(jī)軟件（Hypervisor）等系統(tǒng)軟件，有效適應(yīng)和管理多種異構(gòu)計(jì)算單元，并為上層系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)化的計(jì)算和調(diào)度接口。”

目前，開源龘EasyAda V2.1新增對智能駕駛SoC黑芝麻的支持，新增對多核調(diào)度的支持，能夠支持較為完善的POSIX線程管理機(jī)制和調(diào)度策略。

具體到開源小滿，普華基礎(chǔ)軟件總經(jīng)理助理王琴介紹：“開源小滿V25.04面向域控制器和區(qū)域控制器的開發(fā)要求，全面支持多核，在技術(shù)先進(jìn)性和產(chǎn)品安全性等方面較上一版本均有提升，同時(shí)能幫助開發(fā)者大幅提高開發(fā)效率。”

作為開源小滿共建單位，一汽開發(fā)開源輕量化安全通信中間件，在開源小滿車控操作系統(tǒng)平臺上集成新增的軟件模塊，基于通用安全需求和AUTOSAR方法論，實(shí)現(xiàn)了通信數(shù)據(jù)及通信鏈路的安全增強(qiáng)功能。

02 微內(nèi)核的選擇與開源的邏輯

“我們采用的最新的第三代微內(nèi)核架構(gòu)，并且是面向汽車的安全需求做正向設(shè)計(jì)，里面有比較多的安全機(jī)制。龘是完全自主開發(fā)的，代碼自主率達(dá)到百分百的微內(nèi)核的操作系統(tǒng)。” 肖堃介紹，普華基礎(chǔ)軟件在此領(lǐng)域的技術(shù)路線選擇與具體工作。

“第一代微內(nèi)核架構(gòu)是美國大學(xué)所開發(fā)的，被蘋果公司所采用的Mach微內(nèi)核。第二代微內(nèi)核就是德國德累斯頓工業(yè)大學(xué)所開發(fā)的L4微內(nèi)核，這個(gè)在學(xué)術(shù)界也是非常有名的，這個(gè)微內(nèi)核在今天依然影響到了我們很多開源的項(xiàng)目。第三代是以澳大利亞新南威爾士大學(xué)開發(fā)的seL4為代表的。”肖堃回顧微內(nèi)核發(fā)展史并解釋道，之所以選擇第三代微內(nèi)核架構(gòu)，是因?yàn)槠渚邆淦囶I(lǐng)域要求的“高實(shí)時(shí)、高安全、高可靠”的特性。

不過，第三代微內(nèi)核也存在一定的局限性，還有很多工作要做。

肖堃介紹，因?yàn)榈谌?nèi)核的生態(tài)不完善，導(dǎo)致不像Linux用起來那么方便。因此，“在微內(nèi)核三個(gè)特性的基礎(chǔ)上，還需要解決易用性和生態(tài)的問題。在傳統(tǒng)的學(xué)術(shù)派，或者說是教科書式的微內(nèi)核基礎(chǔ)上，（我們）增加了很多特性，其中一大特性就是對國際規(guī)范的兼容。”

另外，當(dāng)前一些開源的第三代微內(nèi)核，出現(xiàn)于二十一世紀(jì)前二十年，設(shè)計(jì)初衷是適用于消費(fèi)電子，缺乏對汽車功能安全等安全機(jī)制的考量。以及，該微內(nèi)核需用用專業(yè)工具生成應(yīng)用，具有較高的學(xué)習(xí)成本。對此，肖堃表示：“我們希望做一個(gè)更易用的微內(nèi)核。我們遵循國際規(guī)范POSIX，做一個(gè)契合大家使用習(xí)慣，用起來更方便、理解起來更方便的微內(nèi)核。”

目前，在迭代了5個(gè)版本之后，龘EasyAda已經(jīng)解決了三個(gè)主要問題。

第一，可以實(shí)現(xiàn)便捷開發(fā)與高效適配。對于軟件與系統(tǒng)設(shè)計(jì)，肖堃分析：“操作系統(tǒng)對于芯片的適配，所涉及的知識點(diǎn)往往不在于程序設(shè)計(jì)和算法，而在于對硬件體系架構(gòu)的理解，因此給操作系統(tǒng)芯片適配帶來困難。”對此，普華基礎(chǔ)軟件做了兩方面的工作：其一，提供仿真開發(fā)環(huán)境，擺脫物理開發(fā)板的約束；其二，將操作系統(tǒng)與芯片適配的代碼進(jìn)行充分抽象，減少芯片間硬件差異對軟件的影響。

第二，可以兼顧高性能與高實(shí)時(shí)性。龘EasyAda，一方面，可以支持多核調(diào)度；另一方面，部分關(guān)鍵實(shí)時(shí)性指標(biāo)在內(nèi)核底層可以達(dá)到微秒級，向上層應(yīng)用提供亞毫秒級的保障。

第三， 保障功能安全與信息安全。對此，首先，普華基礎(chǔ)軟件采用嚴(yán)格、規(guī)范的開發(fā)方式，所有代碼均符合MISRA C標(biāo)準(zhǔn)，為功能安全認(rèn)證提供支撐；其次，控制代碼規(guī)模，便于進(jìn)行充分的覆蓋測試，為未來通過形式化驗(yàn)證提供可行性性；并且，還設(shè)計(jì)了完善的隔離機(jī)制與訪問控制機(jī)制，提供信息安全保障。

然而，普華基礎(chǔ)軟件對行業(yè)的貢獻(xiàn)并不止于此。張曉先表示：“我是做軟件工程師出身的。剛開始工作的第一個(gè)項(xiàng)目，一九九幾年的時(shí)候就用過開源，所以我對于開源是有自己的認(rèn)識。當(dāng)時(shí)我們有使用過國際開源，我覺得它本身就是提高開發(fā)效率的，也可以避免我們重復(fù)去做一些不必要重復(fù)做的事情。”

這是張曉先的初衷，用開源的方式滿足汽車領(lǐng)域降本增效的目的。

相對于消費(fèi)電子領(lǐng)域，面臨的困難也是顯而易見的。張曉先分析稱：“在汽車行業(yè)開源其實(shí)比較晚，汽車行業(yè)一直是比較保守的行業(yè)。長期以來，很多公司在做產(chǎn)品的時(shí)候，它是一個(gè)封閉的形式，特別是在過去燃油車的時(shí)代，它的產(chǎn)業(yè)鏈也比較封閉，從整車企業(yè)到一級供應(yīng)商到下面一級一級下去，代碼當(dāng)然是保密的，用的也是汽車行業(yè)的一些技術(shù)、一些標(biāo)準(zhǔn)。”

即便如此，張曉先還是邁出了行業(yè)的第一步。“我們剛開始在2023年發(fā)布龘的時(shí)候，實(shí)際上我心里是打鼓的，因?yàn)樵谌澜纾谡麄€(gè)汽車行業(yè)都沒有開源，我覺得開源會不會能成功，能不能復(fù)制過來是有一些擔(dān)心的。”

事實(shí)證明，張曉先的決定與智能化發(fā)展浪潮之下的產(chǎn)業(yè)需求不謀而合。

張曉先覺得，龘EasyAda發(fā)布之后，非常成功。“這個(gè)效果出乎我們的意料。”其一，使用量非常大。下載使用小滿代碼的企業(yè)，包含32家首批共建單位、170家零部件企業(yè)，以及304家企業(yè)和139家高校都參與了小滿社區(qū)的共建。其中不乏傳統(tǒng)汽車企業(yè)、新造車勢力、外資企業(yè)等。其二，部分企業(yè)參與到了開源共建。整車企業(yè)開始將自己研發(fā)的代碼放在開源項(xiàng)目中。其三，芯片企業(yè)也積極響應(yīng)。截至到去年底，與開源小滿適配的軟件已經(jīng)達(dá)到158款，其中國產(chǎn)軟件20余款。值得注意的是，RISC-V芯片都是按照開源小滿進(jìn)行適配的。