Die Veröffentlichung des Hypervisors Bareflank 3.0 bietet Werkzeuge zur schnellen Entwicklung spezialisierter Hypervisoren. Bareflank ist in C++ geschrieben und unterstützt die C++ STL. Die modulare Architektur von Bareflank ermöglicht eine einfache Erweiterung der bestehenden Hypervisor-Funktionen und die Erstellung eigener Hypervisor-Varianten, die sowohl auf Hardware (wie Xen) als auch in einer bestehenden Softwareumgebung (wie VirtualBox) laufen. Es besteht die Möglichkeit, das Betriebssystem der Host-Umgebung in einer separaten virtuellen Maschine auszuführen. Der Quellcode des Projekts wird unter der LGPL 2.1 Lizenz veröffentlicht.
Bareflank unterstützt Linux, Windows und UEFI auf 64-Bit-CPUs von Intel und AMD. Für die hardwarebasierte Ressourcenteilung virtuellen Maschinen Es kommt die Intel VT-x Technologie zum Einsatz. Zukünftig ist die Unterstützung von macOS und BSD-Systemen sowie die Möglichkeit, auf ARM64-Plattformen zu arbeiten, geplant. Zusätzlich wird im Projekt ein eigener Treiber für das Laden des VMM (Virtual Machine Manager) entwickelt, ein ELF-Lader für das Laden von VVM-Modulen und eine BFM-Anwendung zur Verwaltung des Hypervisors aus dem Benutzermodus. Es wird ein Toolkit bereitgestellt, um Erweiterungen unter Verwendung von in den C++11/14-Spezifikationen definierten Elementen zu schreiben, eine Bibliothek zur Entwirrung von Ausnahme-Stacks (unwind) sowie eine eigene Runtime-Bibliothek zur Unterstützung der Anwendung von Konstruktoren/Destruktoren und zur Registrierung von Ausnahmebehandlern.
Die Entwicklungsarbeiten an der Virtualisierungsplattform Boxy basieren auf Bareflank und ermöglichen das Starten von Gastbetriebssystemen sowie die Verwendung von leichtgewichtigen virtuellen Maschinen mit Linux und Unikernel, um spezialisierte Dienste oder Anwendungen auszuführen. In Form isolierter Dienste können sowohl herkömmliche Webdienste als auch Anwendungen betrieben werden, die besondere Anforderungen an Zuverlässigkeit und Sicherheit stellen und somit von der Host-Umgebung (die in einer separaten virtuellen Maschine isoliert ist) unbeeinflusst bleiben. Bareflank ist zudem die Grundlage des Hypervisors MicroV, der für den Betrieb minimalistischer virtueller Maschinen ausgelegt ist.virtuelle Maschine Durch die Implementierung von API KVM eignet sich dieser Hypervisor zur Erstellung kritischer Systeme.
Die wichtigsten Neuerungen von Bareflank 3.0:
- Übergang zur Nutzung des Mikrokernel-Konzepts. Früher hatte der Hypervisor eine monolithische Architektur, bei der zur Erweiterung der Funktionalität eine spezielle API für die Registrierung von Callback-Aufrufen verwendet werden musste. Dies erschwerte die Entwicklung von Erweiterungen, da sie an die Programmiersprache C++ und die interne Struktur gebunden waren. Die neue Architektur auf Basis des Mikrokernele sieht die Aufteilung des Hypervisors in Kernkomponenten vor, die im Ring-0-Betrieb laufen, sowie in Erweiterungen, die im Ring-3 (Benutzermodus) ausgeführt werden. Beide Teile arbeiten im Root-Modus des VMX, während alles andere, einschließlich der Host-Umgebung, im Non-Root-Modus des VMX läuft. Die Erweiterungen im Benutzermodus implementieren die Funktionalität des Virtual Machine Managers (VMM) und interagieren über Systemaufrufe mit dem Kern des Hypervisors, wobei die Abwärtskompatibilität gewährleistet ist. Erweiterungen können in beliebigen Programmiersprachen erstellt werden, einschließlich Unterstützung für die Programmiersprache Rust.
- Der Wechsel zu unserer eigenen BSL-Bibliothek mit Unterstützung für Rust und C++ wurde vollzogen. Diese ersetzt die externen Bibliotheken libc++ und newlib. Der Verzicht auf externe Abhängigkeiten ermöglicht es, in Bareflank eine native Unterstützung für die Kompilierung unter Windows bereitzustellen, was die Entwicklung auf dieser Plattform erleichtert.
- Die Unterstützung für AMD-Prozessoren wurde hinzugefügt. Darüber hinaus erfolgt die Entwicklung von Bareflank nun auf einem System mit einem AMD-CPU und wird anschließend für Intel-CPUs portiert.
- Der Bootloader unterstützt nun die ARMv8-Architektur, die Anpassung des Hypervisors dafür wird in einer der nächsten Versionen abgeschlossen.
- Es wurde sichergestellt, dass die Anforderungen an die Entwicklung sicherheitskritischer Systeme, formuliert von AUTOSAR und MISRA, erfüllt werden.
Quelle: opennet.ru
