深入淺出系統(tǒng)虛擬化：原理與實(shí)踐

定　價(jià)：￥99.00

作　者：	戚正偉，管海兵著
出版社：	清華大學(xué)出版社
叢編項(xiàng)：	華為智能計(jì)算技術(shù)叢書
標(biāo)　簽：	暫缺

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ISBN：	9787302589419	出版時(shí)間：	2021-10-01	包裝：	平裝
開本：	16開	頁數(shù)：		字?jǐn)?shù)：

內(nèi)容簡介

　　本書是一本論述系統(tǒng)虛擬化原理與實(shí)踐的專業(yè)圖書。全書分為6章，第1章概述系統(tǒng)虛擬化的基本概念、發(fā)展歷史、趨勢展望、主要功能和分類，以及目前典型的虛擬化系統(tǒng)，并介紹openEuler操作系統(tǒng)的虛擬化技術(shù)。第2~4章分別介紹系統(tǒng)虛擬化的三大組成部分： CPU虛擬化、內(nèi)存虛擬化和I/O虛擬化的相關(guān)原理，并配備相應(yīng)實(shí)驗(yàn)便于讀者理解。第5章介紹基于ARMv8的鯤鵬虛擬化架構(gòu)，并概述其CPU、中斷、內(nèi)存、I/O和時(shí)鐘虛擬化的基本原理。第6章結(jié)合代碼講解輕量級虛擬化平臺(tái)StratoVirt的基本原理和技術(shù)特點(diǎn)，讀者可以跟隨本書從零開始打造一個(gè)具備基本功能的輕量級虛擬化平臺(tái)。為便于讀者高效學(xué)習(xí)、深入掌握系統(tǒng)虛擬化的基本原理，本書的源代碼及安裝運(yùn)行說明均保存于GiantVM和 StratoVirt開源社區(qū)。后續(xù)將通過開源社區(qū)進(jìn)行代碼更新和線上交流。本書可作為相關(guān)領(lǐng)域工程技術(shù)人員的參考書，也可作為高年級本科生和研究生的學(xué)習(xí)用書，還可作為對虛擬化技術(shù)感興趣的愛好者的自學(xué)用書。

作者簡介

　　戚正偉，博士，上海交通大學(xué)電信學(xué)院/軟件學(xué)院教授/博導(dǎo)，CCF杰出會(huì)員， CCF系統(tǒng)軟件和理論計(jì)算機(jī)專委會(huì)委員，微軟亞洲研究院訪問教師、美國CMU大學(xué)訪問學(xué)者（美方教授為Edmund Clarke，計(jì)算機(jī)圖靈獎(jiǎng)得主）。2011年入選教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才計(jì)劃，獲得上海市技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)、教育部科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、教育部技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)、國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)各一項(xiàng)，出版譯著《UNIX環(huán)境高級編程（第2版）》，為2008、2009年度暢銷榜TOP50（China-Pub）。出版專著《BlewBluePill：深入理解硬件虛擬機(jī)》（（獲得IBM出版計(jì)劃資助）和譯著《UNIX高級環(huán)境編程（第3版）》（京東計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)圖書2014/2015年度銷售榜Top 100）。

圖書目錄

第1章系統(tǒng)虛擬化概述
1.1系統(tǒng)虛擬化基本概念
1.2系統(tǒng)虛擬化的發(fā)展歷史和趨勢展望
1.2.1發(fā)展歷史
1.2.2趨勢展望
1.3系統(tǒng)虛擬化的主要功能和分類
1.3.1虛擬化基本功能
1.3.2虛擬化分類
1.3.3系統(tǒng)虛擬化實(shí)現(xiàn)方式
1.4典型虛擬化系統(tǒng)
1.4.1典型虛擬化系統(tǒng)簡介
1.4.2openEuler的虛擬化技術(shù)
本章小結(jié)
第2章CPU虛擬化
2.1CPU虛擬化概述
2.1.1敏感非特權(quán)指令的處理
2.1.2虛擬機(jī)上下文切換
2.1.3中斷虛擬化
2.2Intel VTx硬件輔助虛擬化概述
2.2.1VMX操作模式
2.2.2VMCS
2.2.3PIC & APIC
2.2.4Intel VTx中斷虛擬化
2.3QEMU/KVM CPU虛擬化實(shí)現(xiàn)
2.3.1KVM模塊初始化
2.3.2虛擬機(jī)創(chuàng)建
2.3.3vCPU創(chuàng)建
2.3.4vCPU運(yùn)行
2.3.5實(shí)驗(yàn)：CPU虛擬化實(shí)例
2.4QEMU/KVM中斷虛擬化實(shí)現(xiàn)
2.4.1PIC & IOAPIC模擬
2.4.2PCI設(shè)備中斷
2.4.3QEMU/KVM中斷路由
2.4.4虛擬中斷注入
2.4.5實(shí)驗(yàn)：e1000網(wǎng)卡中斷虛擬化
2.5GiantVM CPU虛擬化
2.5.1分布式vCPU
2.5.2跨節(jié)點(diǎn)中斷轉(zhuǎn)發(fā)
本章小結(jié)
第3章內(nèi)存虛擬化
3.1內(nèi)存虛擬化概述
3.2內(nèi)存虛擬化的實(shí)現(xiàn)
3.2.1虛擬內(nèi)存的實(shí)現(xiàn)：頁表
3.2.2內(nèi)存虛擬化的軟件實(shí)現(xiàn)：影子頁表
3.2.3內(nèi)存虛擬化的硬件支持：擴(kuò)展頁表
3.2.4擴(kuò)展頁表與影子頁表的結(jié)合：敏捷頁表
3.2.5內(nèi)存的半虛擬化：直接頁表映射與內(nèi)存氣球
3.3QEMU/KVM內(nèi)存虛擬化源碼
3.3.1QEMU內(nèi)存數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
3.3.2實(shí)驗(yàn)：打印MemoryRegion樹
3.3.3KVM內(nèi)存數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
3.3.4實(shí)驗(yàn)：將GVA翻譯為HPA
3.4GiantVM內(nèi)存虛擬化
3.4.1分布式共享內(nèi)存
3.4.2GiantVM中的DSM架構(gòu)
3.4.3GiantVM中DSM的實(shí)現(xiàn)
本章小結(jié)
第4章I/O虛擬化
4.1I/O虛擬化概述
4.1.1I/O過程
4.1.2I/O虛擬化的基本任務(wù)
4.1.3軟件實(shí)現(xiàn)的I/O虛擬化
4.1.4硬件輔助的I/O虛擬化
4.2I/O虛擬化的實(shí)現(xiàn)方式
4.2.1PCI設(shè)備簡介
4.2.2設(shè)備模擬
4.2.3I/O半虛擬化
4.2.4設(shè)備直通訪問
4.2.5VFIO
4.2.6SRIOV
4.3QEMU/KVM虛擬設(shè)備的實(shí)現(xiàn)
4.3.1QEMU對象模型
4.3.2主板芯片組與總線模擬
4.3.3QEMU/KVM設(shè)備訪問的模擬
4.3.4實(shí)驗(yàn)：為edu設(shè)備添加設(shè)備驅(qū)動(dòng)
4.4GiantVM中的I/O處理
4.4.1PIO 轉(zhuǎn)發(fā)
4.4.2MMIO 轉(zhuǎn)發(fā)
4.4.3DMA 的處理
本章小結(jié)
第5章鯤鵬虛擬化
5.1鯤鵬虛擬化框架
5.1.1鯤鵬虛擬化簡介
5.1.2EL2虛擬化框架
5.2鯤鵬CPU虛擬化
5.2.1CPU虛擬化
5.2.2EL2異常級
5.2.3VHE
5.3鯤鵬中斷虛擬化
5.3.1GICv1
5.3.2GICv2
5.3.3GICv3/GICv4
5.3.4GICv3/GICv4中斷虛擬化
5.4鯤鵬內(nèi)存虛擬化
5.4.1VMSAv864架構(gòu)概述
5.4.2地址空間與頁表
5.4.3內(nèi)存屬性、訪問權(quán)限與缺頁異常
5.4.4MPAM
5.5鯤鵬I/O虛擬化
5.5.1MMIO的模擬
5.5.2DMA重映射——SMMUv3
5.5.3SMMUv3中的緩存機(jī)制
5.6鯤鵬時(shí)鐘虛擬化
本章小結(jié)
第6章輕量級虛擬化平臺(tái)StratoVirt
6.1StratoVirt概述
6.2發(fā)展背景
6.3StratoVirt架構(gòu)設(shè)計(jì)
6.3.1CPU子系統(tǒng)
6.3.2內(nèi)存子系統(tǒng)
6.3.3I/O子系統(tǒng)
6.4從零開始構(gòu)建StratoVirt
6.4.1總體介紹
6.4.2KVM模型
6.4.3內(nèi)存模型
6.4.4CPU模型
6.4.5BootLoader實(shí)現(xiàn)
6.4.6串口實(shí)現(xiàn)
6.4.7Epoll實(shí)現(xiàn)
6.4.8鯤鵬平臺(tái)支持
本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
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