Cloud CPU虛擬化技術

2021-10-09 16:44:18 字數 956 閱讀 3618

cpu虛擬化技術把物理cpu抽象成虛擬cpu,任何時刻乙個物理cpu只能執行乙個虛擬cpu指令;

cpu有四個執行級別,分別為ring 0、ring 1、ring 2、ring 3;

其中ring 0具有最高許可權,可以執行任何指令而沒有限制,許可權從0~3依次遞減,應用程式一般執行在ring 3級別,作業系統核心態**執行在ring 0級別,因為它需要直接控制和修改cpu的狀態。虛擬化層執行在ring 0級別,而客戶作業系統只能執行在ring 0以上的級別。

全虛擬化技術採用二進位制**動態翻譯技術(dynamic binary translation)來解決客戶作業系統的特權指令問題;

二進位制**動態翻譯技術:指虛擬機器執行時,在敏感指令前插入陷入指令,將執行陷入到虛擬機器監視器中,虛擬機器監視器會將這些指令動態轉換成可以完成相同功能的指令序列後再執行,需要占用一定的效能資源。

半虛擬化技術通過修改客戶作業系統來解決虛擬機器執行特權指令的問題;

半虛擬化技術中被虛擬化平台託管的客戶作業系統需要修改其作業系統,將所有敏感指令替換為對底層虛擬化平台的超級呼叫(hypercall)

半虛擬化技術和虛擬化平台必須相容,否則無法操控宿主機。

支援虛擬化技術的cpu新增了新的指令集和處理器執行模式來完成與cpu虛擬化相關的功能;

支援硬體輔助虛擬化技術的cpu增加了一台名為虛擬機器擴充套件(vmx)的指令集,該指令集包括十條左右的新增指令來支援與虛擬化相關的操作;

intel vt 定義了兩種執行模式:根模式(root)非根模式(non-root)

虛擬化平台執行在根模式,客戶作業系統執行在非根模式,由於硬體輔助虛擬化技術支援客戶作業系統直接在其上執行,無需進行二進位制翻譯或超級呼叫,因此減少了相關的效能開銷,簡化了虛擬化平台的設計。

虛擬化技術

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虛擬化技術

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虛擬化技術

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