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

efficace da una VM a un’altra, Nested Paging, che ottimizza la virtualizzazione della gestione
della memoria, e AMD-V Extended Migration, funzione hardware che consente
all’hypervisor di facilitare la migrazione in tempo reale delle VM tra processori AMD di
diverse generazioni.
AMD-V si occupa anche di fornire strumenti di virtualizzazione dell’I/O con AMD-Vi,
fornendo soluzioni ai problemi visti in precedenza.
3.2.1 Architettura AMD-V: CPU virtualization
AMD-V introduce due nuovi modi di funzionamento della CPU, Host Mode e Guest Mode, e
una nuova istruzione, chiamata VMRUN. Un processore dotato della tecnologia AMD-V si
avvia nel Guest Mode, che è il modo di funzionamento normale (architettura x86 senza
assistenza hardware per la virtualizzazione); l’istruzione VMRUN fa in modo che avvenga il
world switch: il processore passa da Guest Mode a Host Mode.
Nell’Host Mode (o Hypervisor Mode), l’hypervisor dispone di nuove funzioni; per esempio
può definire (sia a livello del processore nell’hardware, sia a livello software) le
caratteristiche di ogni sua macchina virtuale guest, compreso quale processore e quali risorse
di I/O possono utilizzare e quali blocchi di memoria reale sono ad esse assegnate. Questo
viene fatto attraverso una nuova struttura dati chiamata Virtual Machine Control Block
(VMCB), che definisce tutte le mappature del processore, della memoria e dell’I/O per ogni
istanza del sistema operativo guest; una volta che il VMCB è stato definito, il sistema passa
nel Guest Mode, viene eseguito il sistema operativo guest, che funziona nel suo livello di
privilegio previsto (Ring 0).
Sullo sfondo, il processore controlla tutto, in particolare le istruzioni del sistema operativo
guest; quando una di queste richiede una risorsa virtualizzata dal VMCB, il processore ritorna
nuovamente nell’Host Mode. In base alla risorsa richiesta, la CPU può semplicemente
utilizzare i dati del VMCB per mappare la risorsa adatta, o, se la richiesta è più complessa,
può passare il controllo all’hypervisor; quest’ultimo valuta la richiesta dell’OS guest e decide
se e come permetterla, oppure invia un’interruzione al guest se l’operazione non è consentita.
L’hypervisor, quindi, usa l’Host Mode per gestire i suoi sistemi operativi guest (un po’ come
un qualsiasi sistema operativo gestisce le sue applicazioni).
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