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x86硬件辅助虚拟化之迷 hjcbug 《微型计算机》 2010年5月上期 2010-06-04 上一期我们对虚拟化技术作了简要的回顾，并对x86指令集固有的虚拟化漏洞进行了解析，相信大家已经对英特尔和AMD(英特尔VT和AMD-V)是如何解决x86虚拟化漏洞提起了兴趣，本期我们就一点点地揭开处理器巨头身上的虚拟化标签。 上期我们已经讲到，虚拟化其实就是在“学习”计算机体系中硬件抽象层和API抽象层的工作内容。在计算机中，CPU无疑是最重要的部件，要想虚拟化出一台电脑，CPU的虚拟化无疑是重中之重，事实上英特尔和AMD近年来也在全力推广CPU的虚拟化技术。那么究竟哪些处理器是支持硬件虚拟化，除了处理器还需要什么配合才能实现硬件虚拟化呢？下面我们先来看看支持CPU虚拟化的硬件环境要求。 x86硬件辅助虚拟化之迷 hjcbug 《微型计算机》 2010年5月上期 2010-06-04 虚拟化的硬件环境 需要哪些硬件支持 从处理器推出硬件虚拟化技术到现在，已经有四年的时间。虽然不少主流市售的处理器已经支持硬件虚拟化技术，一些新型的主板芯片组也提供了对I/O虚拟化的支持，但总的来看并非所有平台已经普及硬件虚拟化支持。对于企业用户来说，要想知道自己是否可以从本文中学以致用，首先要看公司的设备是否有配套的“兵器”(CPU或者主板)，有必要对公司的硬件装备进行一次例行检查。 英特尔VT(如不特殊说明，本文均只指VT-x技术)和AMD-V的硬件支持不仅仅局限于CPU，BIOS中是否开启相关选项，芯片组是否内置相关技术都是虚拟化支持的条件。 英特尔CPU对虚拟化的支持情况精确到了CPU的SPEC code，以英特尔 Core2 Duo系列处理器为例，即使是同一型号，也有可能分为支持虚拟化和不支持虚拟化的多个批次，例如Core 2 Duo E7500中，编号为SLB9Z的不支持，SLGTE的支持。如果大家想了解公司的英特尔CPU是否支持虚拟化，最好的办法是去官方网站查询，查询网址是：/VTList.aspx。 AMD最早支持AMD-V的产品是2006年发布的Orlean内核的Athlon 64。在服务器CPU方面，REV.F版本的皓龙(Opteron)及后续版本(包括巴塞罗那、上海、伊斯坦布尔等核心)的处理器都支持；在桌面处理器方面，除了Sempron系列、Rev.F版本以前的Athlon/Athlon 64 X2系列，均支持AMD-V；除了Sempron系列和Turion K8 Rev E系列以外，AMD之后的移动处理器均支持。 图1 BIOS界面里的虚拟化开启选项 BIOS是否支持虚拟化也很重要，一般会有如图1的设置界面，若要实现虚拟化功能，需要用户在BIOS中启用它。如果BIOS中找不到相关选项，那么就只能到主板厂家的官方站点去查询下载新版的BIOS，看是否提供了开启虚拟化的功能。英特尔和AMD其实都提供了对应的MSR寄存器来对硬件虚拟化技术进行激活和屏蔽处理。主板厂家在写BIOS Code的时候只需要进行相应设定即可。 关于芯片组支持虚拟化特性，主要是指对虚拟化I/O的支持。在英特尔平台是指支持VT-d，ICH9系列和ICH10系列南桥都符合要求，而如果采用X58芯片组配合Core i7系列处理器，则可以组成虚拟化功能最全面的配置。AMD方面则主要在它们的服务器芯片组领域提供了I/O、MMU的虚拟化支持特性，例如SR5690和SR5670芯片组。 如何用工具检测 上面三点是检测虚拟化功能的三个要点，但对于一般用户来说，总是希望能通过软件直接了解公司的配置是否支持虚拟化。能够检测虚拟化技术的工具软件非常多，笔者推荐SecurAble，因为其它一些CPU信息类检测软件检测到的VT开启实际上多半只是对CPU寄存器的探测，并没有考虑到BIOS相关设定。 图2 SecurAble是一个可执行文件，下载后直接运行即可。 图3 这是笔者在BIOS中关闭VT选项后的截图。 另外提醒大家注意的是，这款工具并不能检测VT-d。当有如图2所示显示的时候，就表明你的英特尔CPU支持虚拟化并且在BIOS中VT的设置已经打开，如果显示Locked Off(图3)则表示在BIOS中进行了屏蔽或相关设定，使得虚拟化选项没有正常开启，如果显示NO则表示CPU不支持虚拟化。 传统的软件CPU虚拟化模式 软件辅助的CPU虚拟化主要有两大流派，一种叫做软件完全虚拟化(Soft Full Virtualization)，以VMware为代表，另一种则是以Xen联盟为代表