硬件虚拟化

虚拟化的意义：

  1. 资源隔离，如磁盘、网络的隔离与分配
  2. 资源配额，如cpu、内存的配额，给出了配额的上限，那么能更大限度的榨取服务器的性能
  3. 虚拟化使得一台服务器上能运行多种操作系统

特权模式： 普通操作系统具有核心模式和用户模式。核心模式下运行系统关键的进程及关系到系统安全的敏感指令(如中断处理、内存操作等) 在指令执行的时候，cpu会检查指令的来源，指令的来源记录上指令所在的内存页上，用2个bit来记录，所以它一共可以有4中模式。 ring 0具有最高特权级别，ring 1运行guest os，ring 3就是普通的进程。

传统的虚拟化实现，如vmware： 虚拟机上的进程调用系统调用，那么它从ring3直接陷入vmm所在的ring0上处理，处理完成后返回ring1，ring1不能直接SYSEXIT到ring3， 因为它没有这样的权限，因此需要把SYSEXIT这样的指令模拟处理，很耗资源，效率很低。 半虚拟化就是指令转换？它不需要硬件支持 硬件虚拟化需要硬件支持，直接在主机系统内核中执行

硬件虚拟化中，客户机运行在ring0级别，vmm和主机os内核运行在ring -1(root模式)中，客户机的syscall它直接可以处理，当涉及敏感 指令时候(中断、内存操作)时涉及到VMENTER,VMEXIT

也就是说，vmexit比系统调用的退出模拟消耗少

intel的vt-x技术中引入了VMX模式，该模式下cpu具有两种操作模式，根模式和非根模式， 每个模式下都有自己的ring0-ring3 VMM运行于根模式，KVM环境中，KVM主机运行于根模式。主机中内核运行于根模式的ring0，应用程序如qemu运行于ring3 guest运行于非根模式，guest的kernel运行于非根模式的ring0，应用程序运行于非根模式的ring3

VMCS： VMCS是虚拟机控制结构，它包含了虚拟机vcpu状态及控制的信息

时间： 2024-10-12 23:47:24

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