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VMM中Guest OS非陷入系统调用指令截获与识别
引用本文:熊海泉,刘志勇,徐卫志,唐士斌,范东睿.VMM中Guest OS非陷入系统调用指令截获与识别[J].计算机研究与发展,2014,51(10).
作者姓名:熊海泉  刘志勇  徐卫志  唐士斌  范东睿
作者单位:1. 计算机体系结构国家重点实验室(中国科学院计算技术研究所)北京100190;中国科学院大学 北京100049
2. 计算机体系结构国家重点实验室(中国科学院计算技术研究所)北京100190
3. 清华大学微电子所 北京100084
基金项目:国家“九七三”重点基础研究发展计划基金项目,国家自然科学基金项目,计算机体系结构国家重点实验室开放课题,北京市教委科技计划面上项目
摘    要:针对虚拟化环境下Guest OS某些特定指令行为不会产生陷入从而在虚拟机管理器(virtual machine monitor,VMM)中无法对其进行监控处理的问题,提出通过改变非陷入指令正常运行条件,使其执行非法产生系统异常陷入VMM的思想;据此就x86架构下Guest OS中3种非陷入系统调用指令在VMM中的截获与识别进行研究:其中基于int和sysenter指令的系统调用通过使其产生通用保护(general protection,GP)错系统异常而陷入,基于syscall指令的系统调用则通过使其产生UD(undefined)未定义指令系统异常而陷入,之后VMM依据虚拟处理器上下文现场信息对其进行识别;基于QemuKvm实现的原型系统表明:上述方法能成功截获并识别出Guest OS中所有3种系统调用行为,正常情况下其性能开销也在可接受的范围之内,如在unixbench的shell测试用例中,其性能开销比在1.900~2.608之间.与现有方法相比,它们都是以体系结构自身规范为基础,因此具有无需修改Guest OS、跨平台透明的优势.

关 键 词:客户操作系统  虚拟机管理器  虚拟化  非陷入指令  系统调用

Interception and Identification of Guest OS Non-trapping System Call Instruction within VMM
Xiong Haiquan,Liu Zhiyong,Xu Weizhi,Tang Shibin,Fan Dongrui.Interception and Identification of Guest OS Non-trapping System Call Instruction within VMM[J].Journal of Computer Research and Development,2014,51(10).
Authors:Xiong Haiquan  Liu Zhiyong  Xu Weizhi  Tang Shibin  Fan Dongrui
Abstract:
Keywords:Guest OS  virtual machine monitor (VMM)  virtualization  non-trapping instruction  system call
本文献已被 CNKI 万方数据 等数据库收录!
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