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Prozessorbefehle unterstützen die Virtualisierung

08.09.2008 | 10:47 Uhr |

Alt trifft Neu: Mit VMware kann auch ein angestaubtes Windows 3.11 noch auf aktueller Hardware wie einem Vista-tauglichen Notebook betrieben werden.
Vergrößern Alt trifft Neu: Mit VMware kann auch ein angestaubtes Windows 3.11 noch auf aktueller Hardware wie einem Vista-tauglichen Notebook betrieben werden.
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Um den Verlust zu minimieren, haben die Prozessorhersteller AMD und Intel jeweils eigene Befehlssatzerweiterungen für die x86-CPUs entwickelt: AMD nennt seine Technik AMD-V, Intel IVT (Intel Virtualization Technology). Die Erweiterungen sind nicht kompatibel, so dass die Anbieter von Virtualisierungssoftware ihre Produkte an AMD-V und IVT anpassen müssen. Bei den Platzhirschen VMware, Microsoft, Parallels und Xen ist dies schon seit Längerem der Fall. Dank der Erweiterungen können deutlich mehr Befehle direkt vom Gastbetriebssystem an den Prozessor geschickt werden, so dass die zeitraubende Umsetzung durch den Hypervisor entfällt.

Vereint einstmals getrennte Welten: Microsofts Virtual PC bringt Windows XP auch unter Mac OS X an den Start.
Vergrößern Vereint einstmals getrennte Welten: Microsofts Virtual PC bringt Windows XP auch unter Mac OS X an den Start.
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Intel hat darüber hinaus noch weitere Änderungen an seinen Produkten vorgenommen, um diese an die Anforderungen der Virtualisierung anzupassen. Dabei legt der Hersteller Wert darauf, dass die Funktionen nicht nur in den hochgezüchteten Xeon-Server-Prozessoren zu finden sind, sondern auch in den für Notebooks und Desktop-PCs konzipierten Core-2-Duo-CPUs. So sorgt beispielsweise die VT-x-Technik unter anderem dafür, dass das virtualisierte Betriebssystem mit den gleichen Zugriffsrechten auf die CPU versehen wird, als würde es direkt auf der Hardware laufen (Ring aliasing). Ohne VT-x straucheln die Betriebssysteme, da sie manche Kommandos nicht wie gewohnt absetzen können. Auch Hauptspeicherzugriffe werden durch die Hardware-Ergänzung zuverlässiger.

Centrino-2-Spezialität
Mit der Einführung von Centrino 2 findet sich noch eine weitere Spezialität in der Notebook-Plattform wieder: Intels Virtualization Technolgy T for directed i/O (VT-d). VT-d ist keine Änderung an der CPU, sondern vielmehr am Chipsatz. Durch VT-d ist es den Hardware-Treibern des virtualisierten Betriebssystems möglich, direkt auf die zugrunde liegende Hardware wie die Grafikkarte zuzugreifen. Der Hypervisor muss die Hardware also nicht länger aufwändig simulieren, wodurch sich die Performance des Gast-Betriebssystems drastisch erhöht. Ohne VT-d wäre dies nicht möglich, da sich die gleichzeitig laufenden Betriebssysteme sonst ins Gehege kämen und sich unter Umständen beispielsweise gegenseitig die zur Kommunikation mit der Hardware benötigten Bereiche des Hauptspeichers überschreiben könnten. VT-d verhindert diese Konflikte und erhöht so die Leistung erheblich.

Auch für VT-d bieten die führenden Anbieter von Virtualisierungssoftware bereits Unterstützung. AMD hat mit IOMMU (Input/Output Memory Mapping Unit) ein ähnliches Konzept im Köcher. Noch ist IOMMU aber nicht verfügbar, sondern wird erst in den ab Mitte 2009 verfügbaren Plattformen zu finden sein. (jp)

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