VMX虛擬機(jī)設(shè)備模型設(shè)計(jì)研究與虛擬網(wǎng)卡實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，對(duì)軟件兼容性和可移植性需求劇增，虛擬機(jī)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)繁榮的時(shí)代。同時(shí)，隨著x86服務(wù)器市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)，x86虛擬機(jī)更是為人們看好。根據(jù)VMM（Virtual Machine Monitor）抽象的虛擬機(jī)架構(gòu)的不同，或根據(jù)是否需要修改客戶操作系統(tǒng)，虛擬化技術(shù)又可以分為泛虛擬化（Paravirtualization）和完全虛擬化（Full-virtualization）。所以目前x86平臺(tái)下的主流虛擬機(jī)有兩種：完全虛擬實(shí)

2、現(xiàn)方案VMware，它不需要修改就可以直接運(yùn)行各種主流操作系統(tǒng)，但虛擬機(jī)的性能消耗很大；泛虛擬實(shí)現(xiàn)方案Xen，虛擬機(jī)中的操作系統(tǒng)需要修改小量的平臺(tái)相關(guān)代碼，與虛擬機(jī)管理器配合工作性能出色，但該方案無法應(yīng)用于閉源的Windows主流操作系統(tǒng)。 市場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)催生了VT-x，Intel在芯片級(jí)為對(duì)虛擬機(jī)提供支持的一種技術(shù)。VT-x大大提升了VMM對(duì)虛擬機(jī)的掌控靈活性和粒度，而且充分考慮了如何有效減小虛擬機(jī)的開銷。利用Xen開源和性能優(yōu)異

3、的特點(diǎn)，Intel Linux VMM小組在其基礎(chǔ)上加入了對(duì)VT-x技術(shù)的支持，提出了VMX虛擬機(jī)模型，目標(biāo)是要實(shí)現(xiàn)高性能的純虛擬實(shí)現(xiàn)方案，克服Vmware和Xen各自的弊端。對(duì)VT-x的支持已經(jīng)是Xen3.0中的一部分。 為了使Xen支持VT-x技術(shù)，在Xen的基礎(chǔ)上進(jìn)行一定程度的改進(jìn)和擴(kuò)充，很重要的一部分就是模擬PC平臺(tái)的設(shè)備模型（Device Model）。設(shè)備模型（Device Model）提供了對(duì)一個(gè)VMX虛擬域的PC

4、平臺(tái)設(shè)備的模擬。它作為一個(gè)軟件模型模擬了所有的硬件級(jí)編程接口，從而使得一個(gè)普通的未經(jīng)修改的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序可以用這些接口來進(jìn)行I/O操作，站在VMX虛擬域的角度向一個(gè)物理設(shè)備提交請(qǐng)求。 在設(shè)備模型的實(shí)現(xiàn)中，論文借鑒了QEMU PC平臺(tái)模擬器，它提供了為VMX虛擬域進(jìn)行I/O模擬的大多數(shù)功能。本論文設(shè)計(jì)是將設(shè)備模型運(yùn)行在虛擬域0的用戶空間，然后為每個(gè)VMX虛擬域運(yùn)行一個(gè)進(jìn)程，即將所有的CPU模擬的代碼從這些模擬器中移除出去，并且修改那