32.Гипервизор Windows. Общие понятия

Гипервизор Windows - это программный интерфейс, который находится между физическим оборудованием и операционными системами. Гипервизор Windows управляет доступом к оборудованию и определяет изолированные среды выполнения (называемые разделами).

Главные задачи гипервизора Windows – гарантировать изоляцию разделов, обеспечить реализацию политик по ограничению доступа к оборудованию, а также наблюдать за разделами. Гипервизор управляет определенным набором оборудования, что позволяет ему гарантировать ему изоляцию всех разделов, делегируя в то же время управление доступом (к остальному оборудованию) процессам или драйвером родительского раздела. Гипервизор Windows управляет:

-маршрутизацией прерываний (так, как это делают контроллеры прерываний (APIC));

-физическими процессорами для спланированного доступа виртуальной машины к логическим процессорам;

-системными счетчиками;

-физическим адресным пространством (для управления доступом к оперативной памяти и памяти устройств);

-прочим оборудованием.

Родительский раздел управляет выделением памяти, питанием процессора и системы, доступом к шине PCI, доступом к устройствам (через драйвер устройств) и т.д.

Гипервизор должен быть простым и выполнять свои операции быстро и без перерывов.

Это достигается (среди прочего) еще и тем, что гипервизор не вытесняемый. Для этого при выполнении кода внутри гипервизора деактивируются внешние и межпроцессорные прерывания. При выполнении кода внутри гипервизора могут происходить только прерывания управления системой и немаскируемые прерывания.

Гипервизор Windows логически разделен на два уровня. Нижний уровень содержит микроядро, которое поддерживает выделение адресного пространства памяти, потоки, сигнализацию и механизмы абстрагирования от оборудования. Верхний уровень предоставляет интерфейсы служб виртуализации (при помощи интерфейса прикладного программирования гипервизоров). Службы виртуализации включают создание разделов, виртуальные процессоры, а также трансляцию адресов.

33.Гипервизор Windows. Разделы

Разделы – это изолированные (друг от друга) гипервизором контейнеры. Раздел состоит из виртуального адресного пространства адресов памяти, одного или нескольких виртуальных процессоров, рабочих процессов и коммуникационных интерфейсов. Виртуальное пространство адресов памяти сопоставляется с физическим пространством адресов памяти физического сервера. Количество виртуальных процессоров в разделе не превышает количества аппаратных потоков физического сервера.

Родительский раздел – это первый создаваемый раздел. Несмотря на то, что формально это виртуальная машина, он имеет уникальные свойства. Он владеет всеми теми ресурсами, которые не принадлежат гипервизору. Он управляет созданием и работой дочерних разделов. Он управляет доступом к ресурсам и определяет, могут ли они совместно использоваться дочерними разделами, либо ограничены одним дочерним разделом. Он отвечает за управление электропитанием, технологию Plug & Play, а так же за аппаратные события. В родительский раздел загружаются все драйверы физических устройств. В то время как дочерний раздел видит эмулированные или синтетические устройства, родительский раздел видит реальное физическое оборудование.

Дочерний раздел – это программные представления физического оборудования (они называются также виртуальными машинами). Дочерние разделы не имеют прямого доступа к реальному физическому оборудованию сервера. Все, что они видят, - это представленные им виртуальное оборудование и виртуальные устройства. Каждый дочерний раздел видит одно и то же основное виртуальное оборудование. В виртуальную материнскую плату можно вставить дополнительное виртуальное оборудование. Некоторые из виртуальных устройств представляют собой свои физические аналоги, такие виртуальные устройства называются эмулированными устройствами. Те виртуальные устройства, у которых нет физических аналогов, называются синтетическими устройствами.