Virtualisierung ohne Verluste: Architekturen im Vergleich

Softwareseitig kann eine Paravirtualisierung zur Verbesserung der Performance beitragen. Bei einer Paravirtualisierung ist es nicht möglich, dass ein unmodifiziertes Betriebssystem in einer Gastmaschine betrieben wird.

Kernel und Treiber des Betriebssystems müssen so modifiziert werden, dass sie mit der Virtualisierungssoftware zusammenarbeiten. Hierbei wird zunächst ein Teil des Adressraums einer virtuellen Maschine reserviert. In diesen Adressraum wird Code der Virtualisierungssoftware eingefügt.

Damit wird klar, dass der Kernel des Gastbetriebssystems so modifiziert werden muss, dass er diesen Adressraum nicht benutzt. Vorteil ist, dass virtueller I/O und Speicherverwaltung dann über Funktionsaufrufe geregelt werden können, ohne den virtuellen Adressraum zu verlassen. Eine besondere Hardwareunterstützung durch den Prozessor ist dann nicht mehr erforderlich.

Darüberhinaus müssen sämtliche Treiber, die auf Hardware zugreifen, durch angepasste Varianten ausgetauscht werden, die Funktionsaufrufe der Virtualisierungssoftware verwenden. Privilegierte Befehle in Kernel und Treibern werden ebenfalls komplett durch Funktionsaufrufe der Virtualisierungssoftware ersetzt.

Damit wird die Virtualisierungssoftware quasi zum Metabetriebssystem, welche alle Low-Level-I/O-Funktionen regelt. Die Gastbetriebssysteme selbst haben nur noch höhere Aufgaben, zum Beispiel die Unterstützung eines bestimmten Filesystems oder die Benutzer- und Rechteverwaltung.