什麼是cpu虛拟化?内存複用技術，可以提高50%虛拟機的密度，最高可以提高150%，但是虛拟機的密度越高，用戶的體驗就越差，接下來我們就來聊聊關于什麼是cpu虛拟化?以下内容大家不妨參考一二希望能幫到您!

什麼是cpu虛拟化

1. 完全虛拟化:可以依靠虛拟化層來對虛拟出虛機所需要的全部資源，這時候我們的OS是完全無感知的，并且完全不需要更改内核，這是一個純軟件驅動的虛拟化，優點是移植性較好。這種架構的情況下，用戶OS對硬件發送指令會産生異常事件（因為此時OS無法直接驅動硬件，但是自己卻沒有感知），這些異常事件會被VMM虛拟化層捕捉到，然後VMM進行翻譯向硬件發送請求。但是在intel-X86的OS中，一些敏感指令無法産生異常事件，那麼就不會被捕捉，進而無法對硬件進行操作，這是完全虛拟化的一種瓶頸。但是現在完全虛拟化是進行二進制翻譯，對特權指令進行二進制的翻譯，提高翻譯率。這對VMM的要求高。
2. 半虛拟化：和完全虛拟化的架構一樣，但是這個是需要來修改OS的内核來使得OS可以感知到自己在虛拟化層之上。用戶發送特權指令是觸發一個hypercall來翻譯用戶的指令，性能好點。
3. 硬件輔助虛拟化：将CPU分為兩種狀态root mode和non-root mode，特權指令在root模式下，非特權是non-root,這種模式下VMM隻是一種透傳的功能，但是前提是硬件支持虛拟化。
4. 舉例說明：一個物理設備16核，複用率是2，然後虛拟化層給我們虛拟出了32個vCPU，那麼如果我分給一個虛機16個VCPU，是對應物理的設備的一個核或者幾個核，還是分别對應16個核？答案是16核一一對應的。算法會盡量地并行處理任務。以此來提高事件處理的速度。

内存複用技術，可以提高50%虛拟機的密度，最高可以提高150%，但是虛拟機的密度越高，用戶的體驗就越差。

1.内存共享，寫時複制：多個虛機未用的空間會映射到同一個物理内存未用的空間，此時這個空間隻有隻讀的權限。當虛機需要對内存寫數據的時候，會臨時開辟一個新的空間給虛機使用。

2.内存置換：如果此時虛機需要30G的内存并且都是數據跑滿的情況下，但是物理内存隻有20G，此時内存會拿DISK10G内存，而VMM會把熱數據（訪問次數較高的數據）存儲在物理内存中，把冷數據（長時間不被别人訪問的數據）存儲在磁盤disk中，這樣來回的置換，以此來提高用戶的體驗，這樣置換的原因是假如這個disk是機械硬盤的話，用戶的訪問就會特别慢。體驗也會變差。

3.内存氣泡：VMM通過映射表把虛機内空閑的碎片化的内存拼湊起來，拼成一個大的内存，來給更多的虛機使用(注意：在實際當中，如果這些技術在都打開的情況下，那麼這三種技術都會混合使用，我們是不知道是使用的哪一種，虛機的密度越高的話用戶的體驗就越差。)

1.完全虛拟：完全使用軟件來模拟真實的硬件，這樣捕捉的話路徑較長，性能較差。

2.半虛拟化：虛機的前驅指令會直接由VMM轉發給硬件的後驅Doamin0原生驅動處理，然後驅動程序在轉發給相應的外設，VMM參與較少，路徑會減少，性能會變好。

3.IO-through:I/O透傳：直接分配給虛拟的物理設備，此時的設備需要支持虛拟化，在VMM上安裝驅動，直接映射到虛機上，VMM隻是做透傳作用，這樣的話是最優的一種方案。

目前完全虛拟化和半虛拟化都是朝着硬件虛拟化上發展，随着硬件虛拟化的發展，VMM的瓶頸會降低，用戶的體驗也會大大的增加！

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