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

Nel caso in cui l’hypervisor determina che una VM exit è stata causata da un’eccezione
dovuta a una condizione stabilita dall’hypervisor stesso, può scegliere di rimuovere la
condizione e riprendere (resume) l’esecuzione del guest; l’approccio di rimozione della
condizione di eccezione dipende dall’architettura e dagli algoritmi del software hypervisor.
L’operazione di resume può avvenire, ad esempio, quando:
il campo NMI exiting del VM-execution control fields è 0;
il campo virtual NMIs è 1;
il bit 31 dell’IDT è 1.
Per la virtualizzazione delle interruzioni, l’hypervisor può consegnare un’interruzione al guest
usando una VM entry come event injection; se il guest non è pronto all’interruzione,
l’hypervisor effettua una VM entry per far eseguire il guest, e quando quest’ultimo è pronto
per gestire l’interruzione, effettua una VM exit, e la prossima VM entry viene usata per la
consegna dell’interruzione [25].
Ovviamente questo meccanismo non ha solo lati positivi: infatti, i frequenti world switches
(cambiamenti di ambiente) tra i modi di funzionamento del processore porta comunque a
problemi di prestazione. Questi “performance overheads” sono dovuti soprattutto alle VM
exit dal sistema operativo guest all’hypervisor, e, in particolare, a quattro eventi principali:
1) Access to privileged CPU state
2) Interrupt virtualization
3) Page table virtualization
4) I/O-device virtualization
Infatti, ogni evento ha un costo in termini di cicli di CPU per uscire e ritornare all’hypervisor,
di tempo impiegato per la gestione del particolare evento, ed di problemi relativi al
funzionamento dell’architettura (ad esempio TLB miss, che avviene quando l’informazione
sulla traduzione da indirizzo virtuale a fisico del dato desiderato non si trova nella TLB).
Per ottimizzare le performance si deve agire su due fronti, riducendo in primo luogo il numero
di eventi dovuti a 1) e 2), e/o riducendo i singoli costi degli eventi (come i tempi di
transizione, costi di gestione) [26].
Per questi motivi, dal 2007, Intel ha migliorato la sua virtualization technology attraverso
quattro estensioni del processore, che sono FlexPriority, FlexMigration, Extended Page
Tables (EPT) e Virtual Processor ID.
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