Linux-Kernel 2.6.20 bringt Virtualisierung

Unterstützung für Sonys PlayStation 3 integriert

Es hätte eine schnelle Veröffentlichung werden sollen, doch dann raubte ein kritischer Fehler im Linux-Kernel den Entwicklern zusätzliche vier Wochen. Nun hat Linus Torvalds die neue Version 2.6.20 freigegeben, die vor allem im Bereich Virtualisierung einiges zu bieten hat.

Artikel veröffentlicht am 4. Februar 2007, 22:37 Uhr, Julius Stiebert

Verschiedene Gruppen buhlen schon länger darum, ihre Virtualisierungsansätze in den Linux-Kernel zu bekommen. Doch weder Xen noch eine der unterschiedlichen Lösungen, die den Host-Kernel mitbenutzen, ist es bisher geworden. Stattdessen hat Linus Torvalds kurzerhand die recht junge Kernel-Based-Virtual-Machine (KVM) aufgenommen. Diese fügt dem Kernel Unterstützung für die Virtualisierungstechniken der Prozessorhersteller AMD und Intel hinzu. Über ein zeichenorientiertes Gerät können Userspace-Prozesse die Virtualisierungstechnik direkt ansprechen und virtuelle Maschinen starten, die eigene virtuelle Festplatten, Netzwerkkarten und Displays haben.

Auch mehrere virtuelle Systeme lassen sich mit KVM starten, wobei jede Umgebung als ein Prozess erscheint, deren virtuelle CPU ein Thread innerhalb dieses Prozesses ist. Durch den Treiber gesellt sich zu den bereits vorhandenen Kernel- und User-Modi noch ein Guest-Modus, der seinen eigenen Adressraum im physischen Speicher hat. Allerdings verbietet der Guest-Modus einen Zugriff auf I/O-Geräte. Jeder Versuch wird abgefangen und an den User-Mode zur Emulation weitergereicht.

KVM läuft ausschließlich auf x86 sowie x86-64 und benötigt außerdem eine veränderte Qemu-Version für die I/O- und BIOS-Emulation. Da die Hardware-Techniken genutzt werden, können mit KVM auch umodifizierte Gastsysteme wie Windows virtualisiert werden.

Doch KVM ist nicht die einzige Neuerung in Sachen Virtualisierung. Vielmehr gelangte auch die von XenSource und VMware entwickelte Hypervisor-Schnittstelle "paravirt_ops" in Linux 2.6.20. Der Bedarf für eine solche Schnittstelle ergab sich aus dem Prinzip der Paravirtualisierung. Diese gilt zwar als sehr leistungsfähig, erfordert aber einen modifizierten Betriebssystem-Kernel - das System "weiß" also quasi, dass es virtualisiert läuft. Ein so veränderter Kernel läuft dann allerdings nicht mehr nativ auf der Hardware, womit unterschiedliche Linux-Versionen für den nativen und den virtualisierten Einsatz notwendig sind. Durch die Schnittstelle hingegen soll der Linux-Kernel sowohl unter einem Hypervisor als auch direkt auf der Hardware laufen können.

Neu ist auch die Unterstützung für Sonys aktuelle Spielekonsole PlayStation 3, die Ende März 2007 auch in Europa zu haben sein wird. Den Weg für ein alternatives Betriebssystem auf der PlayStation ebnete Sony selbst und auch die integrierten Kernel-Patches stammen von Sonys Entwicklern. Doch ist die Unterstützung nur halbherzig. Sony setzt auf einen Hypervisor, um die Hardware zu virtualisieren und verhindert so beispielsweise den Zugriff auf den Grafikchip. So lassen sich weder 2D- noch 3D-Beschleunigung nutzen. Ob sich dies ändern wird, ist fraglich, Sony argumentiert mit dem Schutz des integrierten Sicherheitssystems.

Zu der 250-Hz-Konstante, mit der Linux zwischen Prozessen umschaltet, gesellt sich nun auch noch eine 300-Hz-Variante, die für Multimedia-Arbeiten im NTSC-Verbreitungsraum gedacht ist. Weiterhin lässt sich natürlich auch noch zwischen 250 und 1.000 Hz wählen.