1.1.2　x86架构虚拟化的障碍

Gerald J.Popek和Robert P.Goldberg指出，修改系统资源的，或者在不同模式下行为有不同表现的，都属于敏感指令。在虚拟化场景下，VMM需要监测这些敏感指令。一个支持虚拟化的体系架构的敏感指令都属于特权指令，即在非特权级别执行这些敏感指令时CPU会抛出异常，进入VMM的异常处理函数，从而实现了控制VM访问敏感资源的目的。

但是，x86架构恰恰不能满足这个准则。x86架构并不是所有的敏感指令都是特权指令，有些敏感指令在非特权模式下执行时并不会抛出异常，此时VMM就无法拦截处理VM的行为了。我们以修改FLAGS寄存器中的IF（Interrupt Flag）为例，我们首先使用指令pushf将FLAGS寄存器的内容压到栈中，然后将栈顶的IF清零，最后使用popf指令从栈中恢复FLAGS寄存器。如果虚拟机内核没有运行在ring 0，x86的CPU并不会抛出异常，而只是默默地忽略指令popf，因此虚拟机关闭IF的目的并没有生效。

有人提出半虚拟化的解决方案，即修改Guest的代码，但是这不符合虚拟化的透明准则。后来，人们提出了二进制翻译的方案，包括静态翻译和动态翻译。静态翻译就是在运行前扫描整个可执行文件，对敏感指令进行翻译，形成一个新的文件。然而，静态翻译必须提前处理，而且对于有些指令只有在运行时才会产生的副作用，无法静态处理。于是，动态翻译应运而生，即在运行时以代码块为单元动态地修改二进制代码。动态翻译在很多VMM中得到应用，而且优化的效果非常不错。