cpu虛擬化：在物理機(宿主機)中通過執行緒或程序這種純軟體方式模擬出假的cpu
物理cpu核數 > 虛擬cpu總核數的原因是：虛擬出來的每顆cpu實際上就是乙個執行緒或者程序。虛擬cpu過多時，需要進行程序/執行緒切換，比較浪費
1、模擬：使用軟體方式實現cpu，需要模擬環0,1,2,3。host架構和guest架構不同，如x86和android，因此guest上執行的所有指令都要進行轉換，不管是使用者空間的指令還是核心空間的指令，因此效能很低。需要安裝模擬器來將其他型別的cpu指令翻譯為本機cpu的指令集。
2、虛擬：guest架構和host架構相同或可以被相容(host為64位，guest可以使用32位)，只需要模擬環0即可，因為虛擬機器中的核心需要執行在核心態，即需要將虛擬機器中的核心**轉換為本機的cpu指令集。
3、hypervisor直接管理物理硬體(cpu和memory)，hypervisor有時候就是host中的核心。
4、程序中涉及到系統呼叫時的執行過程：
程序執行在cpu的環3(使用者態)上，如果涉及到硬體呼叫時，就通過軟中斷方式發起系統呼叫，由使用者態切換到核心態。核心完成系統呼叫完成後將結果告知呼叫程序，因此恢復中斷現場，程序繼續執行。
5、cpu虛擬化方案：
a、完全虛擬化：guest作業系統核心不需要進行任何修改，guest以為自己直接管理真實的底層物理硬體。
guest相對於宿主機(host)而言只是乙個程序，這時候guest中的核心程式只是執行在host的環3(使用者空間)上的程序，但是，對於核心而言，它必須要執行在環0上，即核心空間要執行在環0上，需要具有所有資源的訪問許可權。
這時候我們就要進行cpu的虛擬化，通過軟體的方式模擬出乙個假的cpu，讓guest的核心執行在模擬出來的cpu環0上。軟體模擬出來的cpu實際上就是host中的乙個程序或執行緒。如果只考慮虛擬化方式而不考慮模擬方式，這時候模擬cpu只需要模擬環0就可，guest中使用者空間的操作可以直接執行在真實cpu的環3上。
執行過程：guest中執行的程式需要涉及到硬體操作時，需要發起系統呼叫，交給guest的核心進行處理，即要經歷cpu的工作流程，取指令，解析指令，執行指令等過程，但是guest中的核心執行在host的使用者態，因此無法轉換成真正的特權指令集，所以還需要向host核心發起系統呼叫，host核心完成系統呼叫後，將結果返回給guest核心，guest核心再將結果返回給guest使用者程序。可以理解為：在guest中執行的程式使用硬體，需要經過兩次核心操作，一是guest中的核心，二是host中的核心。
工作過程如下：
a、bt技術：host核心執行在環0上
bt模式下，假設虛擬機器(guest)中的核心執行在環1上，guest的使用者空間執行在環3上。但是，guest核心是不可能執行在環1上的，因為環1上沒有特權指令，因此必須使用軟體的方式模擬環0。bt技術是將guest的核心**從執行在模擬出來cpu環0移到真實的cpu的環1中。環1和環0之間的互動採用了bt(dynamic binary translation，動態二進位制翻譯，這個技術主要是vmware公司開發的)技術。bt通過監聽環1，隨時將guest的核心呼叫轉換為host核心中真正的特權指令的呼叫，即將上圖中guest使用者程序呼叫guest核心，guest核心呼叫host核心的過程，簡化為guest使用者程序呼叫guest核心。即可以理解為bt實現了執行時翻譯，guest中涉及到核心空間的呼叫時，是邊呼叫邊翻譯邊轉化的，即減少了在模擬cpu中執行完cpu工作流程後再次提交給host核心的過程。bt技術嚴重依賴於底層架構(即虛擬機器中guest的架構必須和底層架構相同或者可以被相容)，因為它是直接在guest中執行核心指令時動態轉換為真實的特權指令集，因此無法實現跨平台。guest的核心執行在host的環1上，guest的使用者空間執行在host的環3上。
b、硬體方式：硬體輔助虛擬化，host的核心執行在環-1上。
硬體輔助虛擬化(hvm，hardware virtual machine)：由硬體方式實現完全虛擬化，hypevisor執行在環-1上，guest的核心在環0上，即四個環變成了五個環，由硬體進行特權指令的轉換，而不是軟體方式進行轉換。
host中的核心執行在環-1上，特權指令變成放置在環-1上而不再是環0上。guest的核心就可以直接執行在物理cpu中的環0上了。在guest中可以看到物理cpu中的環0-3這個四個環，這是由硬體直接虛擬給guest而不再是通過軟體方式虛擬出cpu的四個環。guest中對核心空間的操作直接由硬體進行轉換，如guest中執行核心空間操作時，在環0上執行核心**時，就會被執行在環-1上的hypevisor捕獲到，由硬體直接轉換為對應的特權指令。
b、半虛擬化：軟體方式實現，host核心在環0上
這是為了提高軟體方式模擬環0虛擬化技術效能而出現的，硬體輔助虛擬化出現後，這種技術就沒有存在的意義了。guest的作業系統**進行了更改，guest是知道自己執行在虛擬機器中的。在guest中涉及到核心空間的操作，不是在模擬的環0上轉換為cpu的指令集，而是要通過向vmm(hypervisor) 進行hypercall呼叫來完成特權指令的呼叫，這是直接呼叫而不是翻譯的過程。這樣guest的核心和host的核心互動的過程大大簡化了，因為不需要中間的翻譯過程了，比如省略了在軟體模擬環0上操作的過程。
總結：效能：硬體輔助虛擬化 > 半虛擬化 > bt技術
完全虛擬化：虛擬機器監視器在關鍵的時候「欺騙」虛擬機器，使得客戶作業系統以為自己在真實的物理環境下執行，可以使用bt技術進行加速，如果支援hvm時，直接使用硬體輔助虛擬化技術
優點：**的轉換工作是動態完成的，無需修改客戶作業系統**
缺點：需要進行兩次轉換，即guest中進行硬體操作時，需要提交到guest的核心，然後再由guest核心提交給host核心進行翻譯為特定的硬體指令。
半虛擬化：guest作業系統通過更改**來解決特權指令呼叫問題，在guest中進行系統呼叫時，直接提交給host核心進行解析。guest是知道自己執行在虛擬機器中的，而不是真實的物理硬體上。
優點：比全虛擬化效能好一些，由兩次翻譯減少為一次翻譯
缺點：不適用於所有的作業系統，因為有些作業系統不能進行**更改，比如windows
參考：計算機的心智作業系統之哲學原理
虛擬化技術
虛擬化技術可以提供硬體，軟體上的虛擬化，從而節省成本。特別是對於需要修改或者隱藏操作細節的場景，虛擬化技術更加重要。容器化技術是可以用於替代容器化技術的，但是兩者確實可以融合，取長補短的。這裡容器化技術一般使用docker。vps基本上都是基於虛擬化技術的，例如vultr就是基於kvm核心虛擬化技術...
虛擬化技術
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intel tsx ni 最白話的解釋就是乙個 執行緒鎖定判定邏輯的硬體加速，以前是在軟體層執行的，現在是硬體層了，方便程式設計和提公升執行效率 官方資料指出作用是能夠提公升多執行緒運算效能 vpro應該是商用機器上才會有支援，主要是提供mis從遠端管理機器，例如修補程式等，即使機器在關機的狀能，也...