ZVM 被定义为一种 RTOS 原生虚拟化（RTOS-Native Virtualization） 技术方案。这一定位通常不会引发争议，因为 ZVM 是在开源 Zephyr RTOS 的基础上，引入原生虚拟化扩展而形成的 Type 1 Hypervisor。

但真正需要澄清的问题在于：“原生（Native）”在 ZVM 语境中应当如何理解？本文将从操作系统架构基础与内核实现机制两个层面进行系统性说明。

在软件工程语境中，Native 通常指“天然具备、非外加实现”。例如，“云原生（Cloud Native）”并不只是“能跑在云上”，而是指其架构设计从一开始就围绕云环境构建。同样地，在 ZVM 场景下，“RTOS 原生虚拟化”并不意味着“在 RTOS 上额外叠加一个虚拟化层”，而是指：虚拟化能力直接建立在 RTOS 内核原有机制之上，与内核调度、内存、中断、设备等基础能力同源演进。ZVM 的“原生”特性主要体现在两个方面。

ZVM 选择 Zephyr 作为技术基础，并非偶然，而是源于 Zephyr 在 RTOS 领域中罕见地具备系统级虚拟化所需的关键架构要素。

• (1) Zephyr 支持统一的 SMP 调度框架：Zephyr 原生支持 SMP（Symmetric Multi-Processing） 架构，具备多 CPU 核统一调度模型、明确的线程与 CPU 绑定关系；
• (2) Zephyr 支持 MMU 与内存域隔离：在支持MMU的平台上，Zephyr提供完整的内存管理与权限控制机制、明确的内存域（Memory Domain）抽象；
• (3) 基于 Devicetree 的统一资源建模能力：Zephyr 强依 Devicetree（设备树） 作为系统硬件与资源描述的核心机制，用于统一描述 CPU、内存、外设、中断等资源，并为不同 Guest OS 构建一致的设备视图；
• (4) 对 ARM VHE 的体系结构支持：在 ARMv8.1 及以上架构中，Zephyr 支持 VHE（Virtualization Host Extensions），允许宿主操作系统直接运行在 EL2，减少特权级切换开销和虚拟化路径；

综合来看，SMP 调度、MMU 域隔离与 Devicetree 资源编排 形成了一套高度内聚的系统控制基础。这三者越完备、越统一，就越有利于构建“一套控制面”的虚拟化体系。

从虚拟化扩展角度，对几种国际主流开源 RTOS 进行对比，各系统的关键架构特性表现如下：

• FreeRTOS： 已集成主线 SMP，但缺乏通用 MMU 支持，且不采用 DT（设备树） 路线，不支持 VHE 扩展。
• NuttX： 兼具 SMP 与 MMU 支持，DT 可用但并非系统强绑定项，暂不支持 VHE。
• ThreadX： 提供成熟的 SMP 与 MMU 方案，并具备内建 DT 支持，但同样不支持 VHE。

图1：主流 RTOS 虚拟化特性支持情况对比

结论：其他 RTOS 并非不能实现虚拟化方案，而是其架构与虚拟化需求之间的“天然契合度”不足，离“原生”虚拟化还有些差距。

ZVM 的第二个“原生”特性体现在职责的高度重合。RTOS 把核心机制直接服务于虚拟化需求，形成一个有机整体。

图2：RTOS 内核职能与虚拟化能力映射关系

RTOS把“调度、内存、设备、中断、定时”的同一套底层机制直接服务于“vCPU、虚拟内存、虚拟设备、虚拟中断、vTimer”，两者自同一套内核代码基线，以代码同源的方式，形成一个有机整体，上电即Type 1 Hypervisor, 并可直接复用RTOS驱动与中间件。