OS X操作系统Hypervisor框架简介

从macOS 10.10开始,操作系统内建了Hypervisor framework,提供了和用户空间虚拟化技术交互的C APIs,这样就不需要内核扩展(kernel extensions, KEXTs)。使用这个框架开发的应用程序可以发布到Mac App Store。

硬件加速虚拟机(VMs)和虚拟处理器(vCPUs)可以通过一个标明沙箱的用户空间进程、hypervisor客户程序用来创建和控制。hypervisor框架将虚拟机抽象成作为线程的任务和虚拟进程。

在macOS中运行Hyperviror需要满足以下条件:

  • 沙箱化的用户空间进程必须使用com.apple.vm.hypervisor权限来使用Hypervisor API

  • 硬件必须支持包含了扩展页表(Extended Page Tables, EPT)和无限制模式(Unrestricted Mode)的 Intel VT-x 特性。可以通过传递kern.hv_support参数给sysctl名林来检查是否提供提供了Hypervisor API。

$ sysctl kern.hv_support
kern.hv_support: 1

VM生命周期案例

以下是使用Hypervisor Framework API创建和运行具有一个或多个虚拟CPU的简单生命周期:

在任务启动是,创建一个VM,映射任务的虚拟地址空间范围到虚拟机的guest物理地址空间,并创建POSIX线程。然后,创建一个或多个虚拟CPU,在一个POSIX线程上运行任务,处理VMEXIT事件,然后销毁虚拟CPU。当虚拟CPU被销毁后,终止POSIX线程,unmap内存region,并最终销毁VM。

参考

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