文档介绍：E6998 –虚拟机课程2CPU 虚拟化Scott DevineVMware, ?CPU 背景?虚拟化技术–系统ISA虚拟化–指令解释–陷入模拟–二进制翻译–混合模型计算机系统组成CPUMMU内存控制器本地总线I接口高速I/O总线NIC控制器桥帧缓存LAN低速I/O总线USBCD-ROMCPU 组成?指令系统结构(ISA)定义:–对编程人员可见的状态?寄存器和内存–在这些状态上进行的操作指令?典型ISA划分为2部分–用户ISA?主要用来计算–系统ISA?主要用来管理系统资源用户ISA –状态用户虚拟内存程序计数器条件码寄存器Reg 0Reg 1Reg n-1FP 0FP 1FP n-1专用寄存器通用[一般]寄存器浮点寄存器用户ISA –指令加减与比较…载入字节载入字多路存储压栈…跳转相等跳转调用返回…单精度加双精度乘双精度开根号…整数内存控制流[图]浮点数取指寄存器操作发射IntegerIntegerMemoryFP典型指令流水线译码指令集系统ISA?特权级别?控制寄存器?陷入和中断–硬编码向量–分派表?系统时钟?内存管理单元MMU–页表–TLB?I/O 设备访问SystemUserUserExtensionKernelLevel 0Level 1Level 2提纲?CPU 背景?虚拟化技术–系统ISA虚拟化–指令解释–陷入模拟–二进制翻译–混合模型Isomorphism形式上讲,虚拟化就是从客户机状态到宿主机状态的同构构造GuestSiSjHostSi’Sj’e(Si)e’(Si’)V(Si)V(Sj)系统指令体系结构的虚拟化?监视器需要的硬件支持–例如: 监视器必须能够控制实际的硬件中断?访问硬件使得虚拟机(VM)破坏隔离性–例如: 访问MMU使得VM能够写任何页?因此…–客户机所有对虚拟系统ISA访问的操作必须由监视器软件模拟实现。–系统的状态保存在内存中。–系统指令都由虚拟机监视器的相关函数实现[相关函数实现在监视器中]