基于 PowerPC 970 的 Mac，为什么 Hypervisor 模式不可用？答案

【问题标题】：PowerPC 970 Based Macs, Why Is Hypervisor Mode Unavailable?基于 PowerPC 970 的 Mac，为什么 Hypervisor 模式不可用？
【发布时间】：2015-03-08 12:16:49
【问题描述】：

我最近购买了一台 Apple G5 计算机 (PPC 970)，并有兴趣进一步了解 PowerPC 架构（我的大部分系统编程知识来自 x86 和我自己的爱好内核）。

在使用计算机一段时间并习惯了 PowerPC 组装 (RISC) 之后，我注意到在基于 PowerPC 970 的 Mac 上无法实现低级 CPU 虚拟化。文档中的 CPU (PowerPC 64) 似乎支持虚拟机管理程序模式，但已经注意到由于 Open Firmware，这是不可能的。

是否所有从 PowerPC 970 系列 Mac 上的 Open Firmware 加载的操作系统都以虚拟机管理程序模式加载，从而使“嵌套”虚拟化变得不可能？如果这是真的，为什么 Open Firmware 会在管理程序模式下加载所有操作系统？这是为了为操作系统和开放固件之间的通信提供一个安全层（在启动期间对除 ACPI 和内存发现之外的所有内容使用固件，这需要转换到“实模式”，在 x86 中是不安全的？）。

此外，如果操作系统使用超级调用来促进安全过渡到基于固件的例程，这不会像系统调用那样造成很大的损失吗？

【问题讨论】：

标签： virtualization powerpc

【解决方案1】：

我不了解 Apple 的硬件设计，但我听说 G5 机器中使用的 CPU 通过硬件禁用了 HV 模式（即机器状态寄存器中的 HV=1）。

如果是这种情况，那么启用/禁用 HV 模式不取决于系统固件 - 它根本不可用。

在这些机器可用时，其他 Power 硬件设计有少量固件在 HV=1 模式下运行，并且仅将 HV=0 暴露给内核。但是，G5 不是其中之一。

【讨论】：

你知道为什么 HV 机器寄存器被禁用了吗？ MMU 和核心是否不支持管理程序模式，还是出于某种“安全”原因，这是出于良心的硬件决定？
我认为这只是为了降低开发和测试成本 - 如果该功能在硬件中被禁用，则有一整套功能不需要验证。