Arm虚拟化：性能和构架分析（2）

如下图所示，Xen和KVM采用不同的方式使用arm的硬件虚拟化支持。

Xen作为type1 hypervisor设计比较容易直接使用arm构架提供的功能，直接将hypervisor运行于EL2，将VM的users pace和kernel运行于EL0/EL1.但是，现有的OS是设计运行在EL1的，所以type2的hypervisor不能很容易地直接使用现有的OS比如Linux运行在arm构架上。EL2是一个独立的更严格的CPU模式，它和EL1有不同的寄存器，所以在EL2运行Linux需要对Linux进行比较多的修改，不太现实。因此KVM实际上是使用split-mode的虚拟化，KVM一部分运行在EL1，一部分运行在EL2，Host OS和VM共同运行在EL1，一小部分的需要arm硬件虚拟化支持的hypervisor功能运行在EL2。当从host切换到VM时，KVM使能EL2的虚拟化功能，当从VM切换到host时，禁止虚拟化功能，这样允许运行在EL1的Host有完全访问硬件的能力但同时隔离同样可以运行在EL1的VM。因此，VM到hypervisor之间的切换需要硬件转换到EL2，并在EL2运行一部分的KVM代码，然后切换到EL1继续执行其他的在host OS里的KVM代码。但是，因为host OS和VM都运行在EL1，hypervisor必须保护和恢复host和VM执行的寄存器状态，就像进程切换那样。