Second-Level Address Translation

Αναφορά αρχιτεκτονικήςFeex

Το Second-Level Address Translation (SLAT) είναι ένας γενικός όρος για τη μετάφραση διευθύνσεων από φυσικές διευθύνσεις επισκέπτη σε φυσικές διευθύνσεις κεντρικού υπολογιστή με υποβοήθηση υλικού. Το Intel EPT και το AMD NPT παρέχουν υλοποιήσεις ειδικές για κάθε κατασκευαστή.

Τι πρέπει να γνωρίζετε

Πώς λειτουργεί

Οι πίνακες σελίδων του ίδιου του guest περιγράφουν την εικονική μνήμη του. Μια δεύτερη αντιστοίχιση που ελέγχεται από τον hypervisor συσχετίζει τις προκύπτουσες φυσικές διευθύνσεις του guest με τη μνήμη του κεντρικού συστήματος και τα δικαιώματα πρόσβασης. Ο επεξεργαστής συνδυάζει τα στάδια σύμφωνα με τους κανόνες μετάφρασης και προσωρινής αποθήκευσης (caching) της αρχιτεκτονικής.

Πού είναι χρήσιμο

Ένας hypervisor μπορεί να αποφύγει τη διατήρηση ορισμένων μορφών σκιωδών πινάκων σελίδων (shadow page tables) και αντ' αυτού να επιτρέψει στο υλικό να εκτελέσει τη σταδιακή διάσχιση (staged walk). Η εναπομένουσα επιβάρυνση εξαρτάται από το μέγεθος σελίδας, την προσωρινή αποθήκευση ένθετης διάσχισης (nested-walk caching), τη συμπεριφορά του TLB και την τοπικότητα μνήμης του guest.

Πώς να ελέγξετε την υποστήριξη και την ενεργοποίηση

Προσδιορίστε τον κατασκευαστή του επεξεργαστή και ελέγξτε την αντίστοιχη δυνατότητα EPT ή NPT μέσω των υποστηριζόμενων διαγνωστικών του hypervisor. Ελέγξτε τις πλήρεις απαιτήσεις της δυνατότητας που αναπτύσσεται, συμπεριλαμβανομένης της υποστήριξης υλικολογισμικού και λειτουργικού συστήματος.

Μια εικονικοποιημένη ανάπτυξη έχει διάφορα επίπεδα: φυσική δυνατότητα, άδεια υλικολογισμικού, τον ενεργό host hypervisor, τις εκτεθειμένες δυνατότητες guest και την υποστήριξη του guest λειτουργικού συστήματος. Ελέγξτε το επίπεδο όπου εκτελείται πραγματικά η λειτουργία, συμπεριλαμβανομένης της ένθετης εικονικοποίησης όταν είναι σχετικό.

Τι δεν καθορίζει η δυνατότητα

Το SLAT δεν αποτελεί ξεχωριστό καθολικό CPUID bit, υποκατάστατο του IOMMU ή απόδειξη υποστήριξης για ένα συγκεκριμένο προϊόν εικονικοποίησης λειτουργικού συστήματος. Ένα γενικό πεδίο SLAT απαιτεί ερμηνεία ανάλογα με τον κατασκευαστή και δεν θεμελιώνει κάθε προηγμένη δυνατότητα μετάφρασης.

Συμβατότητα και απόδοση στην πράξη

Η εκτέλεση CPU, η μετάφραση μνήμης guest και η επαναχαρτογράφηση DMA συσκευών είναι ξεχωριστές δυνατότητες. Μην συμπεραίνετε δυνατότητα passthrough ή απομόνωσης από ένα μόνο πεδίο εικονικοποίησης. Χρησιμοποιήστε τα υποστηριζόμενα διαγνωστικά του hypervisor και τις ακριβείς απαιτήσεις πλατφόρμας/συσκευής.

Μια πρακτική λίστα ελέγχου επαλήθευσης

Καταγράψτε το ακριβές μοντέλο επεξεργαστή ή πλατφόρμας και τις εμπλεκόμενες εκδόσεις εφαρμογής, λειτουργικού συστήματος και περιβάλλοντος εκτέλεσης (runtime). Διατηρήστε τη διατύπωση του πραγματικού σφάλματος ή της απαίτησης.
Ελέγξτε τις αναφορές του κατασκευαστή για το συγκεκριμένο μοντέλο και, στη συνέχεια, εξετάστε την πραγματική δυνατότητα και την ενεργοποιημένη κατάσταση στο περιβάλλον όπου εκτελείται το πρόγραμμα.
Συγκρίνετε κάθε απαίτηση του επιλεγμένου εκτελέσιμου αρχείου (binary) ή του backend. Μια δυνατότητα με παρόμοιο όνομα, ένα ψευδώνυμο ή μια ευρεία ετικέτα τεχνολογίας δεν επαρκεί.
Επιβεβαιώστε ότι η εφαρμογή επέλεξε την προβλεπόμενη υλοποίηση. Χρησιμοποιήστε τα τεκμηριωμένα διαγνωστικά της και μια υποστηριζόμενη εναλλακτική λύση (fallback) όταν δεν πληρούνται οι απαιτήσεις.
Κάντε μία υποστηριζόμενη αλλαγή τη φορά και επαναλάβετε τον ίδιο φόρτο εργασίας. Διατηρήστε διαθέσιμη την αρχική διαμόρφωση και τη διαδρομή επαναφοράς.

Εάν η δυνατότητα αναφέρεται αλλά το λογισμικό δεν μπορεί να τη χρησιμοποιήσει

Ξεκινήστε με το ακριβές στοιχείο που αποτυγχάνει. Μια βάση δεδομένων υλικού περιγράφει την καταγεγραμμένη δυνατότητα· το λειτουργικό σύστημα ή ο hypervisor μπορεί να εκθέσει ένα διαφορετικό πραγματικό περιβάλλον. Ένα σφάλμα μη έγκυρης εντολής (illegal-instruction error) απαιτεί επίσης διερεύνηση της πραγματικής εντολής που προκάλεσε το σφάλμα και της έκδοσης του εκτελέσιμου (binary build), καθώς η αλλοίωση δεδομένων ή μια άσχετη μη υποστηριζόμενη εντολή μπορεί να προκαλέσει παρόμοιο σύμπτωμα.

Εγκαταστήστε την έκδοση της εφαρμογής, του προγράμματος οδήγησης ή του περιβάλλοντος εκτέλεσης που υποστηρίζεται για την ακριβή πλατφόρμα και χρησιμοποιήστε τη βασική γραμμή (baseline) ή την εναλλακτική έκδοση (fallback build) που τεκμηριώνει ο κατασκευαστής, εάν χρειάζεται. Μια ενημέρωση λογισμικού δεν μπορεί να δημιουργήσει μια εντολή που λείπει από τον επεξεργαστή. Οι αλλαγές στο υλικολογισμικό (firmware) και στην πολιτική ασφαλείας θα πρέπει να ακολουθούν τη διαδικασία του κατασκευαστή του συστήματος και ένα σχέδιο επαναφοράς και όχι μια γενική συνταγή βελτιστοποίησης.

Πηγές και πεδίο εφαρμογής αυτής της επεξήγησης

Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual · AMD64 Architecture Programmer's Manual, Volume 2: System Programming

Αυτές οι αναφορές καθορίζουν την αρχιτεκτονική συμπεριφορά και τις απαιτήσεις λογισμικού. Δεν επαληθεύουν ανεξάρτητα κάθε τιμή δυνατότητας σε μια συνδεδεμένη σελίδα μοντέλου υλικού. Για την υποστήριξη του μοντέλου, χρησιμοποιήστε τα στοιχεία τεκμηρίωσης του κατασκευαστή αυτής της σελίδας και ελέγξτε την πραγματική διαμόρφωση του συστήματος. Αυτό το άρθρο δεν παρέχει ημερομηνία δοκιμής επιδόσεων (benchmark), πιστοποίησης ή ανεξάρτητης αξιολόγησης.

Πηγές και επαλήθευση

Συντακτική ιδιοκτησία: Feex. Δεν έχει καταγραφεί ημερομηνία ανεξάρτητης αναθεώρησης. Πώς ερευνούμε.

Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual · Οι τόμοι 1 και 2 περιγράφουν τις κατονομαζόμενες οικογένειες εντολών και το CPUID· ο τόμος 3 περιγράφει την κατάσταση, τη σελιδοποίηση, το VMX και τους ελέγχους προστασίας. Η τεκμηρίωση αρχιτεκτονικής δεν καθορίζει την υποστήριξη για ένα συγκεκριμένο μοντέλο.
AMD64 Architecture Programmer's Manual, Volume 2: System Programming · Προγραμματισμός συστήματος, SVM και ένθετη μετάφραση, αναθεώρηση 3.46. Το τρέχον πρόγραμμα προβολής τεκμηρίωσης απαιτεί JavaScript· παλαιότερες διευθύνσεις URL εγγράφων ενδέχεται να έχουν αποσυρθεί.

Ήταν χρήσιμο αυτό το άρθρο;

Ένα ναι ή όχι είναι αρκετό. Επιλέξτε έναν λόγο εάν θέλετε ή προσθέστε μια σύντομη σημείωση.