Xen的体系结构
1. BIOS的虚拟化
xen的启动过程，与x86系统一样，首先要进入保护模式，然后安装中断处理程序。
xen的中断处理程序可以分为几种，有的是直接分发给正在运行的操作系统，有的是分发给安装了硬件驱动的Dom0。以时钟中断为例，既要分发给xen本身，用来调度各个Guest系统的运行，又要分发到运行的Guest中，支持Guest内部的程序调度。
BIOS的支持
x86系统在启动过程中需要读取BIOS提供的信息，同时也能使用BIOS提供的调用来对硬件进行直接操作。
这种机制，xen不会提供给Guest，因为它破坏了“Isolation”的原则。
因此，xen通过一种start info page来向Guest提供启动所需的有关BIOS的信息。
类似的机制还有：
1). shared info page: 用来在Guest运行的时候可以动态地更新共享的数据。
2). XenStore: 用来确定哪些虚拟的设备是可以使用的。
xen使用的是虚拟设备，因此对于DomU的虚拟机来说，只需要实现一种需要的driver就好了。
2. Xen的特权级处理
Xen在支持4个特权级别的体系结构中，处于0特权级别，操作系统处于1特权级，而应用程序处于3特权级。
在支持2个特权级别的体系结构中，处于0特权级别，而让操作系统和应用程序一同处于1特权级别。
总而言之，Xen一定要接管最高的特权级别，而操作系统的代码则不允许像原来一样可以执行所有的指令。
操作系统执行特权指令时，会抛出General Protection异常。
xen的处理逻辑是，由Guest操作系统负责保证，它自己不会执行任何特权级0的专属指令，而会将其替换成hypercall，传递给xen，从而保证这些指令都能够被妥善地处理。
3. hypercall的实现
在xen 3及以前，hypercall是通过类似于系统调用的方式实现的，系统调用使用的是0x80号中断，而hypercall使用的是0x82号中断。
现在已经用一种新的机制替换了，这就是hypercall page。
hypercall page是映射到操作系统内存空间的一个内存页，Guest操作系统调用这个内存页中的一个地址，就可以完成hypercall的调用。
1: #define _hypercall1(type, name, a1) \
2: ({ \ 3: __HYPERCALL_DECLS; \ 4: __HYPERCALL_1ARG(a1); \5: asm volatile (__HYPERCALL \
6: : __HYPERCALL_1PARAM \ 7: : __HYPERCALL_ENTRY(name) \ 8: : __HYPERCALL_CLOBBER1); \ 9: (type)__res; \ 10: })做一些翻译处理后
1: #define _hypercall1(type, name, a1) \
2: ({ \3: register unsigned long __res asm("eax"); \
4: register unsigned long __arg1 asm("ebx") = __arg1; \
5: register unsigned long __arg2 asm("ecx") = __arg2; \
6: register unsigned long __arg3 asm("edx") = __arg3; \
7: register unsigned long __arg4 asm("esi") = __arg4; \
8: register unsigned long __arg5 asm("edi") = __arg5; \
9: __arg1 = (unsigned long)(a1); \
10: asm volatile ("call hypercall_page+%c[offset]" \
11: : "=r" (__res), "+r" (__arg1) \
12: : [offset] "i" (__HYPERVISOR_##name * sizeof(hypercall_page[0])) \
13: : "memory", "edi", "esi", "edx", "ecx"); \
14: (type)__res; \ 15: })比较奇怪的语法为%c[offset]，表示的是名为offset的常量，参考http://stackoverflow.com/q/1672900/941650
因为通常一页有4KB大小，
1: extern struct { char _entry[32]; } hypercall_page[];
而hypercall_page是包含32bytes的结构体，因此4KB可以保存128项hypercall
1: ENTRY(hypercall_page) 2: .skip PAGE_SIZE