Раздел: Компьютерная документация -> Компьютеры -> Процессоры

Технология виртуализации в новых процессорах Интел

Компания Интел представила два процессора Pentium 4 672 и 662, поддерживающих новую технологию виртуализации Intel Virtualization Technology (VT), известную раньше как Vanderpool. Эта технология позволяет процессору работать как несколько виртуальных процессоров, работающих паралельно. При этом одновременно могут работать несколько операционных систем, и каждая из них будет считать, что она работает на отдельном компьютере. В этой статье мы опишем основные особенности новой технологии Интел.

В виртуализации нет ничего нового. На рынке уже достаточно давно представлены программы, выполняющие те же функции. Самой известной из таких программ стала VMware. Эта технология позволяет на программном уровне добиться эмуляции работы нескольких процессоров и выполнения нескольких операционных систем одновременно.

Впервые встречаясь с технологией виртуализации, можно подумать, что она ничем не отличается от многозадачности или от технологии HyperThreading.

При многозадачности под управлением одной операционной системы параллельно работают несколько программ паралельно. В случае с виртуализацией мы имеем паралельную работу не приложений, а систем, причем, каждая из них работает с несколькими приложениями в многозадачном режиме. Технология HyperThreading симулирует два виртуальных процессора при наличии только одного. Это делается для более эффективного распределения нагрузки с помощью механизма симетричной многопроцессорности.

Многозадачность

HyperThreading

Виртуализация

Если у процессора реализованы обе технологии, виртуализации и HyperThreading, каждый виртуальный процессор будет выглядеть для операционной системы как два отдельных процессора.

Идеи, заложенные в технологию виртуализации, как мы отмечали выше, не являются чем-то новым. Виртуализация в современном представлении основана на той же идее, что и режим Virtual 8086 (V86), появившийся еще в процессорах Интел 386. Режим V86 позволяет создавать несколько виртуальных систем с процессорами 8086, работающих с программами под управлением операционной системы DOS. Отличие виртуализации заключается в ее "продвинутости". Технология позволяет создавать полностью функциональные виртуальные компьютеры, выполняющие любые задачи независимо.

Зачем же реализовывать технологию на уровне процессора, если есть такие признанные программные реализации, как VMware. Преимущество аппаратного решения заключается в использовании дополнительных комманд процессора для работы с виртуализацией. Это вместе с очевидными преимуществами аппаратных решений перед программными, в первую очередь по быстродействию, позволит заметно улучшить производительность по сравнению только с программными решениями.

Как это работает?

Дополнительные инструкции в процессорах с технологией виртуализации получили название Virtual Machine Extensions или VMX. В него вошли 10 новых команд: VMPTRLD, VMPTRST, VMCLEAR, VMREAD, VMWRITE, VMCALL, VMLAUCH, VMRESUME, VMXOFF и VMXON, управляющих режимом виртуализации.

Технология виртуализации работает в двух режимах: root operation и non-root operation. Обычно в режиме root работает только программа управления виртуализацией под названием Virtual Machine Monitor (VMM), а операционные ситемы работают в режиме non-root. На самом высоком уровне работает остальное программное обеспечение, определяющееся в терминах виртуализации как гостевое (guest).

Чтобы перейти в режим виртуализации, программа должна выполнить коману VMXON и вызвать программу управления VMM. После этого VMM может подключаться к каждой виртуальной системе с помощью команды VMLaunch и отключаться командой VMResume. Если VMM понадобится выйти из режима виртуализации, она выполнит команду VMXOFF.

Работу VMM в режиме виртуализации можно проиллюстрировать следующим слайдом:

Каждый "гость" на этом рисунке может представлять собой отдельную операционную систему, выполняющую свои собственные задачи (возможно, по несколько программ одновременно).

В своей документации Интел отмечает: "Технология Intel Virtualization Technology для своей работы предполагает наличие полного набора компонентов компьютерной системы: процессор, чипсет, BIOS, Virtual MAchine Monitor (VMM). Функциональность, производительность и другие параметры будут зависеть от возможностей аппаратных компонентов и программного обеспечения. Сейчас проводится разработка BIOS и VMM приложений."

В заключение хочется отметить, что по нашей информации пока нет программного модуля VMM, работающего с технологией. Так что, при покупке процессора с технологией виртуализации, вы сможете в полной мере использовать его возможности только через некоторое время, когда Интел разработает программное обеспечение (VMM), а производители материнских плат выпустят обновленные варианты BIOS, или хотя бы сообщат что современные платы поддержвают VT.

Источник: www.stolica.ru