矽望社区发布 hvisor v0.4：迈向多架构 SoC 的PCIe 设备直通

xuos 2026-01-30 18:16:35

2026年1月，由矽望开源社区开发的轻量级 Type-1 虚拟机监控器 hvisor v0.4 正式发布。本次版本围绕 PCIe 子系统重构和系统稳定性优化，支持ecam/dwc/Loongarch64等多种不同等PCIe架构，显著提升了 hvisor 在 x86 / ARM / RISC-V / LoongArch 等真实硬件平台上的可用性与可扩展性，标志着项目从“功能可用”走向“工程可部署”。

01 hvisor 简介

hvisor 是由矽望社区孵化的下一代开源虚拟机监控器，采用分区内核（Separation Kernel）架构设计，属于 Type-1（裸机型）Hypervisor，使用 Rust 语言实现。

hvisor 通过对 CPU、内存及外设等硬件资源进行严格而精细的分区管理，为不同安全级别和关键任务构建强隔离、低干扰的运行环境，在高安全性、确定性与低虚拟化开销之间实现了出色平衡，特别适用于嵌入式系统、关键基础设施及高可信计算场景。

海狸 hvisor 开源虚拟机监控器项目已入选 CCF 泛在操作系统开放社区首批四个孵化支持项目，获得社区在技术、生态与推广等方面的重点支持。

核心架构与分区：

Zone0（管理区）：负责系统启动、管理和监控虚拟机。
ZoneU（用户区）：用于运行常规操作系统（如 Linux）或应用环境。
ZoneR（实时区）：为实时操作系统（RTOS）或高优先级任务提供隔离的、低延迟的运行环境。

这种分区设计使 hvisor 相比传统虚拟机监控器更加轻量，特别适合嵌入式系统和国产硬件平台。目前，其已支持aarch64、riscv64、loongarch64多种架构，适配 QEMU 模拟环境及多个国产开发板和芯片 。

关键特性：

严格的分区隔离：

Zone0/ZoneU/ZoneR 物理隔离，保障性能与安全。

轻量与安全保障：

Rust 语言实现确保内存安全和代码健壮；部分核心模块正采用 verus 工具进行形式化验证。

CPU 虚拟化：

物理 CPU 核心静态分区给各 Zone，无需复杂调度器，确定性高。

内存虚拟化：

虚拟机内存通过配置文件静态预分配，支持物理内存隔离验证。

灵活的I/O虚拟化：

支持设备直通 (Passthrough) 以获得原生性能，以及 virtio 半虚拟化实现高效通用设备访问；覆盖存储、网络、GPU 等关键设备。

广泛的操作系统支持：

能够在不同 Zone 运行多样化的客户操作系统，包括 Linux、Zephyr、RT-Thread 等。

02 hvisor v0.4 关键更新

PCIe设备直通与虚拟化全面支持

本版本对 PCIe 直通框架进行了全面重构，使其从“架构特定实现”演进为跨架构、可扩展的统一子系统：

多架构 PCIe 支持

x86_64
aarch64
riscv64
loongarch64

三类 PCIe 机制统一抽象

ECAM：标准 PCIe 配置空间访问方式（广泛用于服务器与 PC）
DWC PCIe：面向嵌入式 / SoC 的 DesignWare 控制器
loongarch64_pcie：龙芯平台定制 PCIe 实现

支持自定义虚拟PCIe设备（ecam）

提升PCIe系统扩展性

系统稳定性与可用性改进

hvisor内存布局增强：明确hvisor内存边界，增强系统稳定性与安全性
中断设置规模提升：适配现代复杂 SoC
per_cpu 结构优化：提升访问效率
GITS支持更多命令：改善与its指令的兼容性
virtio潜在的多核竞态问题修复：提升 virtio 在多核场景下的稳定性

03 hvisor v0.4 硬件支持情况

AArch64：

QEMU virt、NXP i.MX8MP、ZCU102、RK3588/RK3568、Forlinx OK6254-C、Phytium-Pi
RISC-V：

QEMU virt、Milk-V Megrez、SiFive P550、香山 FPGA、dp-1000（新增）
LoongArch：

龙芯天创者 3A5000（7A2000 桥片）、天创者 3A6000（7A2000 桥片）主板
x86_64：

QEMU Q35、ASUS NUC14MNK、ECX-2300F-PEG（新增）

支持的外设与功能

virtio 设备：

virtio-blk、virtio-net、virtio-console、virtio-gpu（QEMU）
串口：

pl011、ns16550、imx-uart、xuartps 等
PCIe 直通：

支持 GPU/HDMI、网卡、SSD 等设备
中断控制器：

GICv2/v3（AArch64）、PLIC/AIA（RISC-V）、APIC（x86_64）

04 hvisor v0.4 获取方式

hvisor 项目主页：https://github.com/syswonder/hvisor
hvisor v0.4 release 主页：https://github.com/syswonder/hvisor/releases/tag/v0.4
hvisor 官方手册： https://hvisor.syswonder.org
Syswonder（矽望）社区主页：https://www.syswonder.org

05 社区邀请

作为一个开源项目，hvisor 的成长离不开开发者的参与。我们诚邀泛在操作系统社区的成员：