虛拟化的記憶體和中斷

我個人以為，在一台實體機器上運作虛拟機器，并且虛拟機器還和實體機器公用一套硬體，最複雜的東西隻有兩個，那就是記憶體管理和中斷管理，對于記憶體管理，影子葉表已經解決了絕大多數的問題，對于中斷問題，還有很多的不同的解決方案有待選擇。

     以x86系列處理器為例，當中斷發生的時候，總是會有intr信号發送到cpu的，如果此時正在運作的是guest os的話既然guest os運作在ring1，那麼很顯然vmm會捕獲到這個信号，那麼既然vmm捕獲到了這個信号，那麼它肯定有辦法将此信号轉交于host os的中斷處理程式，至于怎麼轉發，我想這不是問題，因為每一個設計者都會很好的處理這個問題的，有時間的話看看《設計原本》這本書吧！具體的技術細我我們不需要關注，最重要的是我們必須有一種我們自己的風格，這就是設計！，ring0可以捕獲到ring1的操作，那麼ring0就可以模拟ring1的任何操作。

     下面是自我構思的一個vmm處理硬體中斷的過程。設起初，機器在guest os中的使用者态執行，突然間來了中斷：

1.機器進入ring0，由于涉及了ring的切換，ss，esp，cs，eip均進行了切換，從guest os切換到了vmm

2.由于vmm映射了自己的idt，跳轉到了vmm的中斷處理程式

3.在vmm的中斷處理程式中，将中斷号記錄在了vmm和host os共享的cross page中。

4.在host os的idt中查找中斷向量n對應的處理位址，并且設定host os的cs，eip為此處理程式，并且将原始的host os儲存的上下文(cs，eip，ss，esp)壓入儲存的host os的核心堆棧

5.切換回host os，自然跳入host os的中斷處理程式

6.中斷處理完畢，iret傳回之前，決策排程，如需排程，則下列序列執行延遲，再次排程于此時執行，若否，則繼續

7.iret傳回，由于第四步壓入堆棧的上下文，傳回host os繼續執行，vmx86run傳回到host os vmware-vmx的使用者空間，以後進入傳統的軌道。

8.如再次切換到guest os，那麼從2，3處的guest os上下文開始執行

由此可見，中斷執行涉及的上下文切換異常消耗巨大，然而，如果不理清這個處理過程，再高效的事情又從何談起呢？

 本文轉自 dog250 51CTO部落格，原文連結:http://blog.51cto.com/dog250/1271122