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CPU硬件辅助虚拟化技术

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现在阶段主要有Intel的VT-x和AMD的AMD-V这两种技术。其核心思想都是通过引入新的指令和运行模式,使VMM和Guest OS分别运行在差异模式(ROOT模式和非ROOT模式)下,且Guest OS运行在Ring 0下。通常情况下,Guest OS的核心指令可以直接下做到计算机系统硬件执行,而不需要经过VMM。当Guest OS执行到特殊指令的那时候,系统会切换到VMM,让VMM来处理特殊指令。
1、Intel VT-x技术
为弥补x86处理器的虚拟化缺陷,市场的驱动催生了VT-x,Intel推出了基于x86架构的硬件辅助虚拟化技术Intel VT(Intel Virtualization Technology)。
现在阶段,Intel VT技术包含CPU、内存和I/O三层面的虚拟化技术。CPU硬件辅助虚拟化技术,分为对应安腾架构的VT-i(Intel Virtualization Technology for ltanium)和对应x86架构的VT-x(Intel Virtualization Technologyfor x86)两个版本。内存硬件辅助虚拟化技术包括EPT(Extended Page Table)技术。I/0硬件辅助虚拟化技术的代表hatelVY-d(Intel Virtualization Technology for Directed I/0)。
IntelVT-x技术解决了早期x86架构在虚拟化层面存在的缺陷,可使未经修改的GuestOS运行在特权级0,同时减少VMM对Guest OS的干预。Intel VT-d技术通过使VMM将特定I/O设备直接分配给特定的Guest OS,减少VMM对I/O处理的管理,不但加速数据传输,且消除开大多数性能开销。如下图所示。CPU硬件辅助虚拟化技术简要说明步骤图:
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