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從VT-x到VT-d Intel虛擬化技術發展藍圖

　更新時間：2007-12-26 9:53:26 　（編輯：映君）

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從VT-x到VT-d Intel虛擬化技術發展藍圖

　　作為一個芯片輔助(Chip-Assisted)的虛擬化技術，VT可以同時提升虛擬化效率和虛擬機的安全性，下面我們就來看看Intel VT帶來了什么架構上的變遷。我們談論的主要是IA32上的VT技術，一般稱之為VT-x，而在Itanium平臺上的VT技術，被稱之為VT-i。

　　VT-x將IA32的CU操作擴展為兩個forms(窗體)：VMX root operation(根虛擬化操作)和VMX non-root operation(非根虛擬化操作)，VMX root operation設計來供給VMM/Hypervisor使用，其行為跟傳統的IA32并無特別不同，而VMX non-root operation則是另一個處在VMM控制之下的IA32環境。所有的forms都能支持所有的四個Privileges levels，這樣在VMX non-root operation環境下運行的虛擬機就能完全地利用Privilege 0等級。

　　和一些文章認為的很不相同，VT同時為VMM和Guest OS提供了所有的Privilege運行等級，而不是只讓它們分別占據一個等級：因為VMM和Guest OS運行于不同的兩個forms。

　　由此，GDT、IDT、LDT、TSS等這些指令就能正常地運行于虛擬機內部了，而在以往，這些特權指令需要模擬運行。而VMM也能從模擬運行特權指令當中解放出來，這樣既能解決Ring Aliasing問題(軟件運行的實際Ring與設計運行的Ring不相同帶來的問題)，又能解決Ring Compression問題，從而大大地提升運行效率。Ring Compression問題的解決，也就解決了64bit客戶操作系統的運行問題。

　　為了建立這種兩個虛擬化窗體的架構，VT-x設計了一個Virtual-Machine Control Structure(VMCS，虛擬機控制結構)的數據結構，包括了Guest-State Area(客戶狀態區)和Host-State Area(主機狀態區)，用來保存虛擬機以及主機的各種狀態參數，并提供了VM entry和VM exit兩種操作在虛擬機與VMM之間切換，用戶可以通過在VMCS的VM-execution control fields里面指定在執行何種指令/發生何種事件的時候，VMX non-root operation環境下的虛擬機就執行VM exit，從而讓VMM獲得控制權，因此VT-x解決了虛擬機的隔離問題，又解決了性能問題。

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