UEFI z funkcją Virtualization

UEFI z funkcją Virtualization to ustawienia firmware umożliwiające włączenie sprzętowego wsparcia wirtualizacji procesora.

Rola ustawienia Virtualization w UEFI

UEFI z funkcją Virtualization zawiera opcję, która pozwala włączyć sprzętowe mechanizmy wirtualizacji procesora. W komputerach z procesorami Intel funkcja ta jest zwykle oznaczana jako Intel Virtualization Technology, Intel VT-x albo po prostu Virtualization Technology. W urządzeniach z procesorami AMD najczęściej występuje nazwa SVM Mode, AMD-V lub Secure Virtual Machine. Nazwa zależy od producenta płyty głównej, laptopa oraz wersji firmware, ale cel ustawienia pozostaje taki sam: udostępnienie systemowi operacyjnemu rozszerzeń procesora przeznaczonych do wykonywania maszyn wirtualnych.

Po włączeniu opcji procesor może obsługiwać uprzywilejowane instrukcje i poziomy ochrony wykorzystywane przez hypervisor, czyli warstwę oprogramowania zarządzającą maszynami wirtualnymi. Przykładami takich programów są Hyper-V, VMware Workstation, VirtualBox oraz QEMU korzystający ze sprzętowego przyspieszenia. Samo ustawienie w UEFI nie tworzy jeszcze maszyny wirtualnej i nie instaluje hypervisora. Jest jedynie warunkiem sprzętowym, który pozwala odpowiedniemu oprogramowaniu korzystać z funkcji procesora.

Virtualization a IOMMU i izolacja urządzeń

Sprzętowa wirtualizacja procesora nie jest tym samym co wirtualizacja dostępu urządzeń wejścia-wyjścia. W systemach Intel mechanizm ochrony dostępu urządzeń jest związany z technologią Intel VT-d, natomiast w platformach AMD stosuje się AMD-Vi lub IOMMU. Ustawienia te mogą występować w UEFI osobno. Intel VT-x albo AMD-V umożliwia uruchamianie kodu gościa w kontrolowanym środowisku procesora, podczas gdy IOMMU mapuje dostęp urządzeń do pamięci i ogranicza zakres adresów, z których może korzystać dane urządzenie.

Rozdzielenie tych funkcji ma znaczenie przy bardziej zaawansowanych zastosowaniach, takich jak przekazywanie wybranego urządzenia do maszyny wirtualnej. Do zwykłego uruchomienia systemu gościa często wystarcza aktywna wirtualizacja procesora, lecz wymagania zależą od używanego hypervisora, systemu operacyjnego i konfiguracji sprzętowej. Włączenie Virtualization nie gwarantuje obsługi każdej funkcji programu. Znaczenie mogą mieć również liczba rdzeni, dostępna pamięć RAM, obsługa wirtualizacji przez system oraz ustawienia bezpieczeństwa platformy.

Gdzie znaleźć opcję i jak rozpoznać problem

Ustawienie Virtualization znajduje się w konfiguracji UEFI, do której przechodzi się zwykle podczas uruchamiania komputera, naciskając klawisz wskazany przez producenta, na przykład F2, Delete, Esc albo F10. Opcja może być umieszczona w sekcji Advanced, CPU Configuration, Processor, Security, System Configuration lub podobnej. W laptopach firmowych i części komputerów domowych ustawienie bywa domyślnie wyłączone albo ukryte w trybie uproszczonym. Po zmianie wartości na Enabled należy zapisać konfigurację i ponownie uruchomić komputer.

Jeżeli hypervisor zgłasza brak obsługi wirtualizacji mimo włączenia opcji, trzeba sprawdzić kilka niezależnych elementów. Po pierwsze, procesor musi obsługiwać odpowiednie rozszerzenia. Po drugie, funkcja musi być aktywna w UEFI, a nie tylko widoczna na liście dostępnych ustawień. Po trzecie, w systemie Windows mogą działać składniki zależne od platformy hypervisora, takie jak Hyper-V, Windows Hypervisor Platform albo Virtual Machine Platform. Niektóre programy konkurują o dostęp do tej samej warstwy wirtualizacji, dlatego ich współdziałanie zależy od wersji systemu i konfiguracji. Warto również zaktualizować UEFI wyłącznie zgodnie z dokumentacją producenta, ponieważ przerwanie aktualizacji firmware może unieruchomić płytę główną.

Brak opcji Virtualization nie zawsze oznacza awarię. Przyczyną może być procesor bez odpowiednich rozszerzeń, ograniczenie zastosowane przez producenta laptopa, nieaktualna wersja UEFI albo ustawienie dostępne dopiero po przełączeniu trybu zaawansowanego. Z kolei aktywna funkcja nie powinna być uznawana za przyczynę każdego problemu z uruchamianiem systemu. Diagnostyka wymaga porównania komunikatu hypervisora z modelem procesora, ustawieniami firmware i stanem składników systemu operacyjnego.

Sprawdzenie konfiguracji w laptopie i komputerze PC

Weryfikację można rozpocząć od sprawdzenia modelu procesora oraz informacji prezentowanych przez system operacyjny. W systemie Windows szczegóły dotyczące funkcji hypervisora mogą być widoczne w raporcie Informacje o systemie, uruchamianym poleceniem msinfo32. W zależności od wersji systemu raport może wskazywać, czy wykryto wymagane rozszerzenia firmware oraz czy aktywny hypervisor uniemożliwia użycie określonej funkcji przez inne oprogramowanie. Sam wpis w systemie nie zastępuje jednak kontroli ustawień UEFI, ponieważ system może raportować stan bieżący, a nie pełną konfigurację wszystkich funkcji procesora.

W laptopie albo komputerze stacjonarnym należy także sprawdzić, czy ustawienie nie zostało przywrócone do wartości domyślnej po aktualizacji firmware, wymianie baterii podtrzymującej konfigurację lub przywróceniu ustawień UEFI. Jeżeli problem dotyczy konkretnego programu, istotne jest zapisanie dokładnego komunikatu, wersji programu, wersji systemu i modelu procesora. Pozwala to odróżnić wyłączoną wirtualizację sprzętową od braku pamięci, konfliktu hypervisorów, niezgodności sterownika albo ograniczenia samej aplikacji.

Warszawskie Pogotowie Komputerowe wykonuje profesjonalną naprawę laptopów, komputerów PC oraz ich podzespołów, w tym diagnostykę ustawień firmware i problemów z uruchamianiem systemu. W przypadku nieprawidłowości związanych z UEFI sprawdza się między innymi model płyty głównej, procesor, aktualny stan konfiguracji oraz zachowanie komputera po zapisaniu bezpiecznych zmian. Jeżeli przyczyną jest usterka sprzętowa, diagnoza obejmuje także pamięć operacyjną, płytę główną i zasilanie, ponieważ objawy przypisywane funkcji Virtualization mogą wynikać z niezależnego problemu sprzętowego.