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从VT-x到VT-d Intel虚拟化技术发展蓝图

　更新时间：2007-12-26 9:53:26 　（编辑：映君）

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从VT-x到VT-d Intel虚拟化技术发展蓝图

　　作为一个芯片辅助(Chip-Assisted)的虚拟化技术，VT可以同时提升虚拟化效率和虚拟机的安全性，下面我们就来看看Intel VT带来了什么架构上的变迁。我们谈论的主要是IA32上的VT技术，一般称之为VT-x，而在Itanium平台上的VT技术，被称之为VT-i。

　　VT-x将IA32的CU操作扩展为两个forms(窗体)：VMX root operation(根虚拟化操作)和VMX non-root operation(非根虚拟化操作)，VMX root operation设计来供给VMM/Hypervisor使用，其行为跟传统的IA32并无特别不同，而VMX non-root operation则是另一个处在VMM控制之下的IA32环境。所有的forms都能支持所有的四个Privileges levels，这样在VMX non-root operation环境下运行的虚拟机就能完全地利用Privilege 0等级。

　　和一些文章认为的很不相同，VT同时为VMM和Guest OS提供了所有的Privilege运行等级，而不是只让它们分别占据一个等级：因为VMM和Guest OS运行于不同的两个forms。

　　由此，GDT、IDT、LDT、TSS等这些指令就能正常地运行于虚拟机内部了，而在以往，这些特权指令需要模拟运行。而VMM也能从模拟运行特权指令当中解放出来，这样既能解决Ring Aliasing问题(软件运行的实际Ring与设计运行的Ring不相同带来的问题)，又能解决Ring Compression问题，从而大大地提升运行效率。Ring Compression问题的解决，也就解决了64bit客户操作系统的运行问题。

　　为了建立这种两个虚拟化窗体的架构，VT-x设计了一个Virtual-Machine Control Structure(VMCS，虚拟机控制结构)的数据结构，包括了Guest-State Area(客户状态区)和Host-State Area(主机状态区)，用来保存虚拟机以及主机的各种状态参数，并提供了VM entry和VM exit两种操作在虚拟机与VMM之间切换，用户可以通过在VMCS的VM-execution control fields里面指定在执行何种指令/发生何种事件的时候，VMX non-root operation环境下的虚拟机就执行VM exit，从而让VMM获得控制权，因此VT-x解决了虚拟机的隔离问题，又解决了性能问题。

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