Аппаратная виртуализация

Для преодоления проблем с виртуализацией процессорных ресурсов, компании Intel и AMD ввели в свои новые процессоры новый режим процессора - так называемый "гостевой" режим. Благодаря этому, гостевой операционной системе на аппаратном уровне предоставлялась возможность выполнять привилегированные команды в нулевом кольце процессора. Это значительно повысило производительность решений на базе виртуализации, ведь теперь гипервизору не нужно было выполнять ресурсозатратные действия по контролю за кодом гостевой ОС. Конечно, гипервизор сохранился, но большое количество его функций с введением аппаратной виртуализации просто исчезли. Технологии аппаратной виртуализации фирм Intel и AMD называются соответственно Intel VT и AMD SVM. Наличие или отсутствие поддержки аппаратной виртуализации является одним из пунктов описания любого современного процессора. Стоит отметить, что далеко не все новые процессоры поддерживают аппаратную виртуализацию. К примеру, популярный процессор Intel Q6600 поддерживает технологию Intel VT, а Q8200 - нет.

Кроме технологий аппаратной виртуализации процессорных ресурсов, технологии аппаратной виртуализации сделали возможным прямой доступ гостевых операционных систем к аппаратным устройствам, к примеру, жестким дискам, напрямую через канал DMA. Однако из-за этого уменьшается количество устройств, которые можно назначить гостевой ОС, и ухудшается её переносимость.

Рис. 1.7 Аппаратная виртуализация

Несмотря на казалось бы очевидный выигрыш от аппаратной виртуализации, мнение многих специалистов далеко не так радужно. Некоторые считают, что аппаратная виртуализация - рекламный ход производителей процессоров. Специалисты из VMWare усмотрели существенный минус в технологиях аппаратной виртуализации - их несовместимость с виртуализацией инструкции MMU(Memory Management Unit) - инструкции, осуществляющей доступ процессора к памяти и управляющей адресацией. Производители решения на базе аппаратной виртуализации, например Innotek и Xen, признаются, что используют возможности виртуализации, предоставляемый производителями процессоров, только в случаях, когда этот шаг действительно увеличивает производительность, и бывает это далеко не всегда. Возможно это связано с тем, что решения программной виртуализации хорошо проработаны и оптимизированы. Однако, нельзя не отметить один важный прорыв, достигнутый с помощью технологий аппаратной виртуализации - возможность запускать немодифицированные операционные системы в качестве гостевых ОС в системах паравиртуализации.