paravirtualisoinnin

Paravirtualisointi on virtuaalisointitekniikka, jossa vieras käyttöjärjestelmä (guest) ja hypervisor toimivat yhteistyössä paravirtualisoidun rajapinnan kautta. Vieras OS on muokattu toimimaan yhdessä hypervisorin kanssa, jolloin osa operaatiosta, erityisesti I/O-käskyjä ja laitehallintaa, toteutetaan hypervisorin kautta hypercall-kutsujen avulla sen sijaan, että ne emuloitaisiin kokonaan. Tämä mahdollistaa pienemmän viiveen ja paremman läpiviennin verrattuna täysin emuloituun virtuaalisointiin.

Toimintaperiaate perustuu, että osa käyttöjärjestelmän ja laitteiden toiminnoista toteutetaan paravirtualisoidulla rajapinnalla. Verkkokortin, tallennuslaitteiden ja muiden kokonaisuuksien toiminnot voivat olla paravirtualisoituja ajureita, jotka puhuvat hypervisorin tarjoamaa rajapintaa. Kun vieras tarvitsee pääsyä laitteeseen tai tehtävänhallintaan, se kutsuu hypervisorin tarjoamaa hypercall-kutsua. Tämä vähentää emuloinnin tarvetta ja pienentää kontekstinvaihdon kustannuksia, mikä parantaa suorituskykyä.

Edut ovat suurin piirtein parempi suorituskyky ja pienempi I/O-viive kuin perinteisessä täysin emuloidussa virtuaalisoinnissa. Haittoja ovat OS:n muokkausvaatimus, mikä rajoittaa siirrettävyyttä erilaisiin käyttöjärjestelmiin ja voi heikentää yhteensopivuutta. Käytännössä paravirtualisointi soveltuu erityisesti tilanteisiin, joissa halutaan korkeaa suorituskykyä ja kontrolloitua ympäristöä, ja missä käytettävien käyttöjärjestelmien muokkaaminen on hyväksyttävää.

Historian osalta paravirtualisointi oli keskeinen vaihe ennen laitteistotuen yleistymistä (VT-x/AMD-V). Nykyään monet järjestelmät käyttävät hardware-assisted virtualisointia yhdessä paravirtualisoitujen ajurien kanssa, ja PV-tila yhdistetään usein HVM-tilaan, jolloin sekä paravirtualointi että laitteistokiihdytys toimivat samanaikaisesti. Paravirtualisointia käytetään edelleen tietyissä projekteissa ja ympäristöissä, joissa OS-muokkaukset ovat mahdollista ja suorituskyky on kriittinen tekijä.