doom VM 的配置文件如下所示：

# 客戶機(jī)名稱
name = "guest1"
# 要引導(dǎo)的內(nèi)核鏡像
kernel = "/boot/Image"
# 內(nèi)核命令行選項
extra = "console=hvc0 rdinit=/doom.sh"
# 最初存儲器分配 (MB)
memory = 56
# VCPUS 數(shù)量
vcpus = 1
vfb = ['type=vnc, vnclisten=0.0.0.0']

XEN 中的設(shè)備

為客戶機(jī)提供設(shè)備有三種常用方法：仿真、半虛擬化和直通 (圖 5)。對于設(shè)備仿真，當(dāng)客戶機(jī)向仿真設(shè)備的存儲器寫入時，寫入操作會觸發(fā)陷阱。陷阱通常就是頁面錯誤。陷阱使處理器能夠切換到管理程序，以仿真設(shè)備。仿真是靈活的，但速度慢，因為要處理所有陷阱，而且要有人為所有需要仿真的設(shè)備編寫模型。而且，很難找到方法來加速仿真，因為幾乎沒有硬件加速；完全是軟件方法。

圖 5：方案、半虛擬化和直通方案的對比

利用設(shè)備半虛擬化，可在管理程序與客戶機(jī)之間就如何進(jìn)行通信達(dá)成協(xié)議。通常有一個共享的存儲器區(qū)域(以及協(xié)議)，這看起來像一個設(shè)備，而且管理程序在該區(qū)域處理請求。例如，為了在 Linux 上支持半虛擬化幀緩沖器，Linux 前端驅(qū)動會把從用戶空間獲得的幀緩沖器寫入共享存儲器區(qū)域；然后使用管理程序調(diào)用向管理程序發(fā)信號，以通過后端驅(qū)動來輸出幀。客戶機(jī)只能通過半虛擬化驅(qū)動程序與主機(jī) (Dom0)和其他客戶機(jī) (DomU) 對話。這種方案的優(yōu)勢是：用戶可以在很多客戶機(jī)之間共享設(shè)備；運行快速；客戶機(jī)可以運行大部分都沒修改的內(nèi)核。要求的變動在標(biāo)準(zhǔn)接口下面，因此對于應(yīng)用程序以及內(nèi)核其余部分來說，前端驅(qū)動程序看起來就像正常的網(wǎng)絡(luò)接口、磁盤或其他設(shè)備。支持客戶機(jī)通信的兩個常用協(xié)議是 Xen Bus 和 VirtIO。

在直通模式下，主機(jī)將設(shè)備“交給”一個客戶機(jī)。這意味著每次只有一個客戶機(jī)可以使用該設(shè)備。

設(shè)備性能與安全

一般來說，與通過直通方式提供的設(shè)備相比，仿真的設(shè)備性能比較低；半虛擬化方案則趨向于具備足夠性能。半虛擬化方案和仿真方案的優(yōu)勢在于管理程序可以讓設(shè)備訪問多個實體，而不會將這些實體相互暴露。

原理簡介

Doom-on-Zynq UltraScale+ MPSoC 的處理上下文環(huán)境就像洋蔥一樣有很多層(圖 6)。Cortex-A53 中是四個 ARMv8 內(nèi)核。在每個內(nèi)核上，管理程序運行在 EL2 中，客戶機(jī)（Dom0 或 DomU）運行在 EL0/EL1 中。每個 DomU 客戶機(jī)都運行 Linux；Doom (PrBoom) 運行在用戶空間中。Doom 使用簡單直接媒體層 (SDL)，通過 SVC 指令(最終)與幀緩沖器前端驅(qū)動對話。幀緩沖器前端將緩沖器寫入 Dom0 建立的共享存儲器區(qū)域。前端驅(qū)動通過協(xié)議（例如 Xen Bus 或 VirtIO）使用 HVC 指令(最終)與 Dom0 上運行的虛擬化代碼通信。在 Dom0 上運行的虛擬化代碼提供一個用于顯示的后端，然后該后端由虛擬化代碼的 VNC 服務(wù)器進(jìn)行編碼，并通過網(wǎng)絡(luò)送到 VNC 客戶端。

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圖6：X86 架構(gòu)上從 PetaLinux 工具啟動 QEMU

此信息和演示能夠為管理程序的進(jìn)一步研究和實驗提供很好的基礎(chǔ)。當(dāng)你能夠在 QEMU 上用仿真來運行演示之后，就可使用 PetaLinux 工具在 Zynq UltraScale+ MPSoC 芯片上運行。