第8章 项目演示

1.1 现阶段成果

现阶段的Smart-VM虚拟机监控器，已经能够运行一个单进程的UCOS-2.52。

目前，我们已解决的关键性技术包括：

a)        实模式虚拟化

                        i.              BIOS虚拟化

                      ii.              特权指令虚拟化

b)        保护模式虚拟化

                        i.              实模式向保护模式跳转

                      ii.              控制台虚拟化

1.2 演示环境

a)        运行环境：bochs 2.4.1

b)        客户操作系统：ucos-2.52 for Smart-VM

1.3 演示流程：

演示流程包括：

1.      计算机自动加载引导程序，此时处于实模式；

2.      从实模式进入保护模式；

3.      开启虚拟内存；

4.      初始化驱动程序；

5.      从硬盘读取UCOS的引导程序(此时就涉及到硬盘驱动程序)；

6.      激活VMX模式，进入VMX根模式；

a)        图8.1：VMXON执行成功（标志Eflags的位0是0）。

图  8.1 激活VMX模式

7.      进入VMX非根模式，将控制权交给UCOS的引导程序（此时涉及到实模式虚拟化）；

a)        图8.2：成功地从VMX根模式跳转到VMX非根模式。

图  8.2 第一次VM entry

8.      UCOS通过int 13h，从硬盘读取UCOS内核(此时涉及到BIOS虚拟化)；

a)        图8.3展示了当处理器执行int指令的时候，直接跳转到VMX非根模式下的保护模式；

b)        图8.4展示了I/O虚拟化，当执行out指令的时候，就退出到VMX根模式；

c)        图8.5：当执行完虚拟机的请求时，回到VMX非根模式；

图  8.3 BIOS虚拟化

图  8.4 I/O虚拟化

图  8.5 同一个VMCS,第二次VM entry

9.      加载全局描述符（特权指令虚拟化）；

a)        图8.6：执行lgdt，产生异常，被VMM捕获，直接VM exit

图  8.6 特权级指令虚拟化

10.  跳转到保护模式；

a)        图8.7：实模式到保护模式的跳转；

图  8.7 从实模式到保护模式的跳转

11.  运行UCOS内核；

a)        图8.8：UCOS的运行效果；

图  8.8 UCOS的运行效果

1.4 本章小结

现阶段的Smart-VM虚拟机监控器，已经能够运行一个单进程的UCOS-2.52。

本章主要演示了UCOS2.52从启动到进入保护模式，创建进程，执行进程的过程，涉及的技术包括：

a)        实模式虚拟化

                        i.              BIOS虚拟化

                      ii.              特权指令虚拟化

a)        保护模式虚拟化

                        i.              实模式向保护模式跳转

                      ii.              控制台虚拟化