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

host al primo livello della gPT. Nella figura, l’indirizzo in CR3, attraverso il nested
walk, passa da indirizzo fisico guest a indirizzo fisico host che punta al primo livello
della gPT (da gCR3 a gPML4E);
l’hardware legge la gPML4E (la guest Page Map Level-4 Entry), che, ancora, ha un
indirizzo fisico guest da tradurre in indirizzo host: attraverso un nested walk si ottiene
il livello successivo della page table guest (gPDPE);
così via, si percorrono i livelli della gPT fino all’ultimo; la gPTE punta a un indirizzo
fisico guest X, che viene tradotto in indirizzo fisico di sistema Y. Il page walker
riempie la TLB con la entry appropriata (V,Y) e riprende l’esecuzione del guest, il
tutto senza intervento dell’hypervisor.
I processori AMD che supportano il nested paging usano la stessa TLB per memorizzare le
traduzioni, sia se il processore si trovi nel Guest Mode, sia se si trovi nell’Host Mode: nel
primo caso la TLB mappa gli indirizzi virtuali guest in indirizzi fisici di sistema, nel secondo
caso, invece, mappa gli indirizzi virtuali host in indirizzi fisici di sistema. Inoltre, i processori
AMD sono dotati di una nuova tabella, la Nested TLB (NTLB), che memorizza le traduzioni
da indirizzi guest-physical a indirizzi system-physical, per accelerare il percorso della nested
page table.
A differenza dello shadow paging, che richiede all’hypervisor di conservare una sPT per ogni
gPT, un hypervisor che sfutta il Nested Paging può creare una singola nPT per mappare
l’intero spazio di indirizzamento del guest: in questo modo si impiega meno memoria rispetto
all’implementazione equivalente con la tecnica di shadow paging.
Il Nested Paging, come abbiamo visto, elimina gli overhead legati alla virtualizzazione
software-only, introducendo un livello di traduzione in più. Questo, però, determina un costo
maggiore per le TLB miss (rispetto alle TLB miss del paging non-nested), perché il page
walker deve percorrere simultaneamente la gPT e la nPT per tradurre un indirizzo.
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