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第1章 虚拟化技术的现状1

1.1什么是虚拟化技术1

1.1.1 CPU的虚拟化2

1.1.2 I/O的虚拟化3

1.2为什么要虚拟化4

1.3历史上第一台虚拟机5

1.4 x86架构虚拟化的问题6

1.5一些解决x86架构虚拟化问题的方案6

1.5.1二进制翻译7

1.5.2泛虚拟化8

1.5.3硬件辅助虚拟化10

1.6 Xen的理念11

1.6.1方案和机制的分离11

1.6.2做得越少越好12

1.7 Xen的系统结构13

1.7.1 Hypervisor，操作系统，应用程序之间的关系13

1.7.2 Domain 0的角色15

1.7.3非特权级的Domain17

1.7.4 HVM的Domain18

1.7.5 Xen的结构配置18

第2章 探索Xen虚拟体系结构22

2.1作为泛虚拟化客户端启动22

2.2利用特权级限制操作23

2.3用超级调用取代特权指令24

2.4探索Xen事件模型27

2.5与共享内存进行通信28

2.6拆分设备驱动模型29

2.7 VM生命周期30

2.8练习：最简单的Xen内核31

2.8.1客户机入口点33

2.8.2把所有内容放在一起35

第3章 理解Shared Info Pages39

3.1获取启动时钟信息39

3.2 Shared Info Page42

3.3 Xen中的时间管理44

3.4练习：实现函数gettimeofday（）45

第4章 使用授权表（Grant Table）49

4.1内存共享49

4.1.1映射（Mapping）一个页面51

4.1.2 domain间的数据传递（Transferring）52

4.2设备I/O环54

4.3授权以及撤销授权55

4.4练习：映射授权页面（granted page）57

4.5练习：在VM之间共享内存59

第5章 Xen的内存管理62

5.1 x86环境下的内存管理62

5.2伪物理地址模型（Pseudo-Physical Memory Model）65

5.3 32位x86系统中的分段模式66

5.4使用Xen Memory Assist67

5.5使用Ballon Driver控制内存使用69

5.6其他内存操作70

5.7更新页表73

5.7.1创建新的虚拟机（VM）实例77

5.7.2处理页故障77

5.7.3暂停（suspend）、恢复和迁移78

5.8练习：映射Shared Info Page79

第6章 理解设备驱动80

6.1分离设备模型80

6.2将驱动程序移出Domain 082

6.3理解共享存储器环形缓冲区83

6.3.1分析Xen的实现85

6.3.2通过内存栅障（Memory Barriers）实现顺序操作87

6.4通过XenBus连接设备88

6.5处理来自消息的通知90

6.6通过XenStore进行配置90

6.7练习：控制台设备91

第7章 使用事件通道96

7.1事件和中断96

7.2处理陷阱（Trap）96

7.3事件类型99

7.4请求事件100

7.5绑定事件通道到VCPU上103

7.6绑定通道上的操作104

7.7获取通道状态105

7.8屏蔽事件106

7.9事件和调度108

7.10示例：一个完整的控制台驱动109

第8章 深入学习XenStore116

8.1 XenStore接口116

8.2浏览 XenStore117

8.3 XenStore设备119

8.4读和写一个键121

8.4.1用户空间方法122

8.4.2从内核调用的方法124

8.5其他操作132

第9章 支持核心设备133

9.1虚拟块设备驱动133

9.1.1设置块设备134

9.1.2数据传输136

9.2使用Xen网络139

9.2.1虚拟网络接口驱动140

9.2.2设置虚拟接口140

9.2.3发送和接收141

9.2.4 NetChanne12144

第10章 其他Xen设备147

10.1 CD的支持147

10.2虚拟帧缓冲器（Frame Buffer）147

10.3 TPM驱动152

10.4原生硬件152

10.4.1 PCI支持153

10.4.2 USB设备155

10.5添加新的设备类型155

10.5.1广播设备156

10.5.2设置环形缓冲区156

10.5.3困难157

10.5.4访问设备158

10.5.5设计后端驱动159

第11章 Xen API162

11.1 XML-RPC162

11.1.1 XML-RPC数据类型162

11.1.2远程过程调用164

11.2探索Xen接口层次164

11.3 Xen API类166

11.4 Xend的功能169

11.5 Xm命令行171

11.6 Xen CIM提供者172

11.7练习：枚举正在运行的虚拟机173

11.8总结177

第12章 虚拟机调度178

12.1调度器接口概述178

12.2历史上的调度器180

12.2.1 SEDF181

12.2.2 Credit调度器182

12.3使用调度器API183

12.3.1运行一个调度器184

12.3.2 Domain0交互187

12.4练习：添加一个新的调度器188

12.5总结191

第13章 HVM192

13.1运行未经修改的操作系统192

13.2 Intel VT-x和AMD SVM194

13.3 HVM设备支持195

13.4混合虚拟化196

13.5 BIOS仿真199

13.6设备模型和传统的I/O仿真200

13.7半虚拟化I/O201

13.8 Xen中HVM支持202

第14章 未来的发展方向206

14.1真实到虚拟，周而复始206

14.2仿真和虚拟化207

14.3移植的努力207

14.4桌面209

14.5功耗管理211

14.6关于Domain0的问题213

14.7 Stub域215

14.8新的设备216

14.9特殊的架构217

14.10前景219

附录 泛虚拟化客户操作系统移植概述221

A.1 Domain创建工具（Domain Builder）221

A.2启动环境222

A.3设置虚拟中断描述符表（IDT）222

A.4页表管理223

A.5驱动223

A.6 Domain0的责任224

A.7效率224

A.8小结225