"Аппаратная виртуализация". Что это?

автор **yragen** Сб Авг 22, 2009 5:42 pm

"Стали известны первые проблемы Windows 7"

Гуляя по просторам интернета я наткнулся на одну статью, касающуюся Windows7. Называлась она "Стали известны первые проблемы Windows 7". Естественно меня,как человека интересующегося этой операционной системой очень заинтересовала эта статья. Вот её содержание -
"Сразу после выхода финальной версии релиз-кандидата Windows 7 стало известно о первых проблемах при работе с новой ОС. Выяснилось, что на многих моделях ноутбуков на базе процессоров Intel, включая компьютеры: ASUS, Dell Studio, HP Pavilion, Sony Vaio и Toshiba Satellite, широко разрекламированный режим эмуляции Windows XP не запускается. Обязательным условием для включения режима совместимости приложений является поддержка технологии виртуализации Intel VT или AMD-V. Однако в процессорах Intel Celeron, Pentium Dual-Core, Pentium M, Atom 270 и 280 поддержка этой технологии не предусмотрена. В Microsoft также признали, что некоторые из самых популярных на сегодня ПК не смогут воспользоваться этим режимом."
Вот такая вот статья мне попалась.
Дело было утром. Я сварил себе кофе,сел за компьютер,и, взяв в руки свой фотоаппарат,хотел было включить музыку,но музыка не заиграла. Что такое? В чём дело? Решил посмотреть,поддерживает ли он воспроизведение MP3 файлов? Оказалось что не поддерживает. Хм....Интересно... Ну скорее всего,если опираться на статью,то это недостаток MP3 файлов. И далее - на молотке отказались жариться катлеты,мои красовки вообще не смогли пропылесосить палас. И далее по возрастающей. Это просто шок какой - то! Всё то,что нажито непосильным трудом - оказалось браком?! Вещи,которые я брал в руки отказывались делать то,что мне вздумается!
Ладно,шутки в сторону.Хотя какие тут шутки? Всю эту галиматью будут читать люди,зачастую далёкие от понятий - "аппаратная виртуализация", "програмная виртуализация", и т.д. Они просто прочитают, и подумают - " Ага,Windows7 ещё сырой", и будут ждать когда выйдет какой нибудь SP,
что-бы на их процессоре,который не поддерживает виртуализаци,всё же эта виртуализация запустилась. Другими словами пожарить катлеты на молотке.

Я решил сделать небольшую статейку посвящонную виртуализации, итак:

Как работает аппаратная виртуализация?

Необходимость поддержки аппаратной виртуализации заставила производителей процессоров несколько изменить их архитектуру за счет введения дополнительных инструкций для предоставления прямого доступа к ресурсам процессора из гостевых систем. Этот набор дополнительных инструкций носит название Virtual Machine Extensions (VMX). VMX предоставляет следующие инструкции: VMPTRLD, VMPTRST, VMCLEAR, VMREAD, VMREAD, VMWRITE,
VMCALL, VMLAUNCH, VMRESUME, VMXON и VMXOFF. Процессор с поддержкой виртуализации может работать в двух режимах root operation и non-root operation. В режиме root operation работает
специальное программное обеспечение, являющееся «легковесной» прослойкой между гостевыми операционными системами и оборудованием – монитор виртуальных машин (Virtual Machine Monitor, VMM), носящий также название гипервизор (hypervisor). Слово «гипервизор» появилось
интересным образом: когда-то очень давно, операционная система носила название «supervisor», а программное обеспечение, находящееся «под супервизором», получило название «гипервизор».
Чтобы перевести процессор в режим виртуализации, платформа виртуализации должна вызвать инструкцию VMXON и передать управление гипервизору, который запускает виртуальную гостевую систему инструкцией VMLAUNCH и VMRESUME (точки входа в виртуальную машину).
Virtual Machine Monitor может выйти из режима виртуализации процессора, вызвав инструкцию VMXOFF.

"Аппаратная виртуализация". Что это? Virt10

Каждая из гостевых операционных систем запускается и работает независимо от других и является изолированной с точки зрения аппаратных
ресурсов и безопасности.

Виртуализация Intel

Компания Intel официально объявила о запуске технологии виртуализации в начале 2005 года на конференции Intel Developer Forum Spring 2005. Новая технология получила кодовое название Vanderpool и официальное Intel Virtualization Technology (сокращенно Intel VT). Технология Intel VT содержит в себе некоторое множество техник различного класса, имеющих номера версий VT-x, где x – литер, указывающий на подвид аппаратной техники. Была заявлена поддержка новой технологии в процессорах Pentium 4, Pentium D, Xeon, Core Duo и Core 2 Duo. Intel также опубликовала спецификации на Intel VT для Itanium-based процессоров, где технология виртуализации фигурировала под кодовым
именем «Silvervale» и версией VT-i. Однако, начиная с 2005 года, новые модели процессоров Itanium не поддерживают x86 инструкции аппаратно, и x86-виртуализация может быть использована на архитектуре IA-64 только с помощью эмуляции. Для включения технологии Intel VT в компьютерные системы, компания Intel сотрудничала с производителями материнских плат, BIOS и периферийного оборудования, чтобы обеспечить совместимость Intel VT с существующими системами. Во многих компьютерных системах технология аппаратной виртуализации может быть выключена в BIOS. Спецификации на Intel VT говорят, что для поддержки этой технологии не достаточно одного лишь поддерживающего ее процессора, необходимо также наличие соответствующих чипсетов материнской платы, BIOS и программного обеспечения, использующего Intel VT.

Виртуализация AMD

Компания AMD, так же, как и компания Intel, не так давно взялась за доработку архитектуры процессоров с целью поддержки виртуализации. В мае 2005 года компания AMD объявила о начале внедрения поддержки виртуализации в процессоры. Официальное название, которое получила
новая технология – AMD Virtualization (сокращенно AMD-V), а ее внутреннее кодовое имя - AMD Pacifica. Технология AMD-V является логическим продолжением технологии Direct Connect для процессоров AMD64, направленной на повышение производительности компьютерных
систем за счет тесной прямой интеграции процессора с другими компонентами аппаратного обеспечения. В списке далее приведены процессоры, поддерживающие функции аппаратной виртуализации AMD-V. Поддержка этих функций должна работать во всех процессорах серии AMD-V для настольных компьютеров под Socket AM2, начиная со степпинга F. Необходимо также отметить, что процессоры Sempron не поддерживают аппаратную виртуализацию.

Преимущества аппаратной виртуализации над программной

Программная виртуализация в данный момент превалирует над аппаратной на рынке технологий виртуализации ввиду того, что долгое время производители процессоров не могли должным образом реализовать поддержку виртуализации. Процесс внедрения новой технологии в процессоры
требовал серьезного изменения их архитектуры, введения дополнительных инструкций и режимов работы процессоров. Это рождало проблемы обеспечения совместимости и стабильности работы, которые были полностью решены в 2005-2006 годах в новых моделях процессоров. Несмотря на то,
что программные платформы весьма продвинулись в отношении быстродействия и предоставления средств управления виртуальными машинами, технология аппаратной виртуализации имеет некоторые неоспоримые преимущества перед программной:
- Упрощение разработки платформ виртуализации за счет предоставления аппаратных интерфейсов управления и поддержки виртуальных гостевых систем. Это способствует появлению и развитию новых платформ виртуализации и средств управления, в связи с уменьшением трудоемкости и времени их разработки.
- Возможность увеличения быстродействия платформ виртуализации. Поскольку управление виртуальными гостевыми системами производится с помощью небольшого промежуточного слоя программного обеспечения (гипервизора) напрямую, в перспективе ожидается увеличение быстродействия платформ виртуализации на основе аппаратных техник.
- Возможность независимого запуска нескольких виртуальных платформ с возможностью переключения между ними на аппаратном уровне. Несколько виртуальных машин могут работать независимо, каждая в своем пространстве аппаратных ресурсов, что позволит устранить потери быстродействия на поддержание хостовой платформы, а также увеличить защищенность виртуальных машин за счет их полной изоляции.
- Отвязывание гостевой системы от архитектуры хостовой платформы и реализации платформы виртуализации. С помощью технологий аппаратной виртуализации возможен запуск 64-битных гостевых систем из 32-битных хостовых системах, с запущенными в них 32-битными средами виртуализации.

В заключении хочу добавить. Прежде чем что то преобрести, обращайте внимание на то,что вы покупаете! Красивая упаковка, оригинальный дизай - это не всегда гарантия качества ,максимальные возможности, и своевременная поддержка производителя.
Как нельзя к стати вспомнилась поговорка - "Семь раз отмерь - один отрежь!"

Материалы по виртуализации взяты: ixbt.com