Facoltà di Ingegneria Tesi di laurea ANALISI DELLE TECNOLOGIE ...

traduzione viene fatta nel source code, ovvero attraverso modifiche del sistema operativo.
L’hypervisor fornisce “hypercall interfaces” per le operazioni critiche del kernel come
gestione della memoria, trattamento delle interruzioni; queste hypercalls avvengono solo se
necessario, perché la maggior parte delle operazioni vengono effettuate dagli OS guest. In
questo modo si riduce in maniera rilevante l’overhead associato alla binary translation, con lo
svantaggio di dover modificare i sistemi operativi guest [18].
Un’altra questione importante riguarda l’I/O. Infatti, nel momento in cui si effettua la
virtualizzazione, su un solo server ci sono in esecuzione diverse macchine virtuali: ogni VM
contende per le stesse risorse hardware che forniscono collegamenti con la rete o i dispositivi
di memoria. L’hypervisor deve fornire ad ogni VM la percezione di accesso a risorse di I/O
dedicate, gestendo e controllando le operazioni di I/O tra le macchine virtuali e l’hardware.
I dati di I/O devono prima essere portati nella memoria accessibile dal dispositivo di I/O: ogni
dispositivo connesso a un computer ha la propria specifica locazione nella memoria del
sistema (memory mapped I/O). Il sistema operativo conosce dove si trova questa memoria e,
quando deve inviare dati a i dispositivi di I/O, li trasferisce dalla memoria del processore alla
memoria specifica del dispositivo, accessibile da quest’ultimo. Viceversa, quando i dati
ritornano, il dispositivo di I/O li pone nella sua locazione di memoria, da cui sono prelevati
dall’OS e trasferiti nella memoria del processore per essere eseguiti.
Tutto ciò si complica in un ambiente virtualizzato. Il sistema operativo guest scrive i dati
associati all’I/O dove pensa che il dispositivo possa prelevarli: l’hypervisor deve intercettare
il tentativo del guest di scrivere nella memoria fisica, mappandolo prima nella sua memoria
(virtuale) e poi nella memoria fisica reale a cui il dispositivo è collegato.
L’hypervisor deve tenere traccia e mappare tutte le diverse locazioni di memoria virtuale I/O
del guest e scambiare costantemente le rappresentazioni delle locazioni di memoria guest
nella memoria fisica effettiva di I/O.
Questo, come si comprende, può sovraccaricare il processore (perché l’hypervisor deve
eseguire numerosi compiti per gestire l’I/O) e limitare il throughput dell’I/O, dal momento
che i dati devono passare attraverso l’hypervisor prima di arrivare nella VM o nel dispositivo
di I/O [11].
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