Xen の概念と内部構造
Xen の仕組みについて書かれた貴重な本。
イベントやスプリットデバイスドライバ、グラントテーブル、XenBus、XenStore などが紹介されている。
VMware ではさすがにここまで内部を書けないのではないか。
アーキテクチャの知識が自分に足りな過ぎることもあり、
1回の通読では全然理解できていないが、
よくある準仮想化と完全仮想化の概念図では
何のことやらさっぱり分からなかった仕組みについて
多少は突っ込んで理解できた。
(x86-64 のリングが 2つになっていることすら知らなかった・・・)
練習問題では Xen 対応カーネルの実装もしているので挑戦してみる予定。
Atom N270 が Intel VT 対応だと Eee PC S101 で HVM も遊べて良かったのだが残念。
Intel Atom® プロセッサー・ファミリー
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メインマシンの Core 2 Duo T7200 は Intel 64、Intel VT 対応だ。
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書籍のソースはこちらでダウンロード可能。
Definitive Guide to the Xen Hypervisor, The | InformIT
目次
監訳者序文
序文
はじめに第1部 Xen仮想マシン
第1章 仮想化の現状
第2章 Xen仮想アーキテクチャの概要
第3章 共有情報ページの理解
第4章 グラントテーブルの使用
第5章 Xenメモリ管理の理解第2部 デバイスI/O
第6章 デバイスドライバの理解
第7章 イベントチャネルの使用
第8章 XenStoreの仕組み
第9章 コアデバイスのサポート
第10章 Xenの他のデバイス第3部 Xenの内部構造
第11章 Xen…API
第12章 仮想マシンのスケジューリング
第13章 HVMのサポート
第14章 今後の方向性第4部 付録
付録A 準仮想化ゲスト移植の要点
付録B 現在の利用可能な仮想化環境
原著の詳細目次
Table of Contents
List of Figures xi
List of Tables xiii
Foreword xv
Preface xvii
Part I: The Xen Virtual Machine 1
Chapter 1: The State of Virtualization 3
1.1 What Is Virtualization? 3
1.2 Why Virtualize? 7
1.3 The First Virtual Machine 8
1.4 The Problem of x86 9
1.5 Some Solutions 9
1.6 The Xen Philosophy 15
1.7 The Xen Architecture 16
Chapter 2: Exploring the Xen Virtual Architecture 27
2.1 Booting as a Paravirtualized Guest 27
2.2 Restricting Operations with Privilege Rings 28
2.3 Replacing Privileged Instructions with Hypercalls 30
2.4 Exploring the Xen Event Model 33
2.5 Communicating with Shared Memory 34
2.6 Split Device Driver Model 35
2.7 The VM Lifecycle 37
2.8 Exercise: The Simplest Xen Kernel 38
Chapter 3: Understanding Shared Info Pages 47
3.1 Retrieving Boot Time Info 47
3.2 The Shared Info Page 51
3.3 Time Keeping in Xen 53
3.4 Exercise: Implementing gettimeofday() 54
Chapter 4: Using Grant Tables 59
4.1 Sharing Memory 59
4.2 Device I/O Rings 65
4.3 Granting and Revoking Permissions 66
4.4 Exercise: Mapping a Granted Page 69
4.5 Exercise: Sharing Memory between VMs 71
Chapter 5: Understanding Xen Memory Management 75
5.1 Managing Memory with x86 75
5.2 Pseudo-Physical Memory Model 78
5.3 Segmenting on 32-bit x86 80
5.4 Using Xen Memory Assists 82
5.5 Controlling Memory Usage with the Balloon Driver 84
5.6 Other Memory Operations 86
5.7 Updating the Page Tables 89
5.8 Exercise: Mapping the Shared Info Page 95
Part II: Device I/O 97
Chapter 6: Understanding Device Drivers 99
6.1 The Split Driver Model 100
6.2 Moving Drivers out of Domain 0 102
6.3 Understanding Shared Memory Ring Buffers 103
6.4 Connecting Devices with XenBus 109
6.5 Handling Notifications from Events 111
6.6 Configuring via the XenStore 112
6.7 Exercise: The Console Device 112
Chapter 7: Using Event Channels 119
7.1 Events and Interrupts 119
7.2 Handling Traps 120
7.3 Event Types 123
7.4 Requesting Events 124
7.5 Binding an Event Channel to a VCPU 127
7.6 Operations on Bound Channels 128
7.7 Getting a Channel’s Status 129
7.8 Masking Events 130
7.9 Events and Scheduling 132
7.10 Exercise: A Full Console Driver 133
Chapter 8: Looking through the XenStore 141
8.1 The XenStore Interface 141
8.2 Navigating the XenStore 142
8.3 The XenStore Device 145
8.4 Reading and Writing a Key 147
8.5 Other Operations 158
Chapter 9: Supporting the Core Devices 161
9.1 The Virtual Block Device Driver 161
9.2 Using Xen Networking 169
Chapter 10: Other Xen Devices 177
10.1 CD Support 177
10.2 Virtual Frame Buffer 178
10.3 The TPM Driver 183
10.4 Native Hardware 184
10.5 Adding a New Device Type 187
Part III: Xen Internals 195
11.1 XML-RPC 198
11.2 Exploring the Xen Interface Hierarchy 200
11.4 The Function of Xend 206
11.5 Xm Command Line 208
11.6 Xen CIM Providers 209
11.7 Exercise: Enumerating Running VMs 210
11.8 Summary 215
Chapter 12: Virtual Machine Scheduling 217
12.1 Overview of the Scheduler Interface 218
12.2 Historical Schedulers 219
12.3 Using the Scheduler API 224
12.4 Exercise: Adding a New Scheduler 229
12.5 Summary 233
Chapter 13: HVM Support 235
13.1 Running Unmodified Operating Systems 235
13.2 Intel VT-x and AMD SVM 237
13.3 HVM Device Support 239
13.4 Hybrid Virtualization 240
13.5 Emulated BIOS 244
13.6 Device Models and Legacy I/O Emulation 245
13.7 Paravirtualized I/O 246
13.8 HVM Support in Xen 248
Chapter 14: Future Directions 253
14.1 Real to Virtual, and Back Again 253
14.2 Emulation and Virtualization 254
14.3 Porting Efforts 255
14.4 The Desktop 257
14.5 Power Management 259
14.6 The Domain 0 Question 261
14.7 Stub Domains 263
14.8 New Devices 264
14.9 Unusual Architectures 265
14.10 The Big Picture 267
Part IV: Appendix 271
Appendix: PV Guest Porting Cheat Sheet 273
A.1 Domain Builder 273
A.2 Boot Environment 274
A.3 Setting Up the Virtual IDT 274
A.4 Page Table Management 275
A.5 Drivers 276
A.6 Domain 0 Responsibilities 276
A.7 Efficiency 277
A.8 Summary 278
Index 279
- 関連書籍
