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回想一下重要内容：

1、 枷⒚痖拟化包含了“一虚多”和“多虚一”；如今阶段硬件才能过盛，一虚多”成为主流。

2、 裸金属架构更合适安排在资本池内如VMWARE、CitrixXenServerv、RHEV，合适企业应用，借居架构合适单机，合适小我折腾。

解决这个冲突，有2种办法Ｅ敉件模仿和硬件支撑（Intel VT-x和AMD SVM）。

3、 全虚拟化和半虚拟化各有优缺点。KVM成长迅猛，XEN开端走入晚年。

其实，对于应用来看，虚拟机就是一台X86办事器。所以能运行在X86办事器上的应用，也能运行在虚拟机上。虚拟机的构成和物理机也完全一致，主如果CPU、内存、硬盘，输入、输出设备。然则虚拟机的┞封些“构件”都是虚拟或共享的，都可以由地点的物理机供给出来的，然则为了实现虚拟机的迁徙功能，虚拟机的硬盘最好由和这台物理办事器相连的共享存储供给。

CPU虚拟化技巧重要分为两大年夜部分。一是将CPU核运行时光进行切片，经由过程VMM（虚拟化层治理）调剂，将CPU运行时光片分派、调剂到不合的虚拟机上，当虚拟机运行完成或超时，将这个时光片控制权交回VMM，再进行下一次的调剂。分派给应用的vCPU不是固定在某个CPU上，它只是可以履行敕令的一个或几个时光片，这一次分派在这些物理核上，下一次分派在别的一些核上。经由过程时光片，可以进步物理CPU的应用率。本来物理机的CPU比如是私家车，高低班的时刻在路上跑，日常平凡都停在路边；CPU被时光切片被调剂后就像参加“优步”的私家车，一向在路上跑，有需求就乘客运营，进步了应用率。

二是CPU须要“欺骗”虚拟机上的操作体系（guest OS）履行敏感指令。CPU是经由过程Ring级别来进行拜访控制的，级别共分4层，RING0,RING1,RING2,RING3。RING0层拥有最高的权限，是个操作体系应用的，可以拜访所有层的数据，而其他驱动法度榜样位于RING1、RING2层，RING3可以运行应用。每一层只能拜访本层以及权限更低层的数据。如不雅通俗应用法度榜样妄图履行RING0指令，则会认为“不法指令”缺点信息。然则在虚拟机内，RING0被比guest OS更“初级”的VMM所占据，只能运行在RONG1。而操作体系的有些指令必定要在RING0履行的，这些指令叫做敏感指令。RING0已经被“控制者”占据，在履行浙西敏感指令时刻就会出现异常而“陷入”，履行必定会出现异常。若何处理“陷入”的敏感指令就是CPU虚拟化须要干的工作。

软件模仿的方法就是当这些“陷入”的指令被送到VMM层进行模仿并履行，并将履行的结不雅返回到虚拟机的guest OS。模仿履行的办法有很多种，典范的有解释履行和二进制履行。软件模仿的办法效力相对硬件支撑要低，所以在采购资本池的X86办事器都请求采购带有Intel VT-x和AMD SVM标记的64位办事器，因为如今CPU硬件就可以解决这个问题。

以Intel VT-x为例，VT-x供给了一套称作VMX的新的工作模式，工作在该模式下的处理器又具有两类操作模式：VMX root operation和VMX non-root operation。VMM占据VMX root operation，而guest OS应用VMX non-root operation。对操作体系来说，VMX non-root operation模式与传统的x86处理器兼容，最大年夜的差别在于当虚拟机履行一些拜访全局资本的指令时将导致虚拟机退出操作（VM-Exit），大年夜而使VMM获得控制权，以便对拜访全局资本的指令进行模仿。然后，VMM可以经由过程虚拟机进入操作（VM-Entry）使虚拟机从新获得控制权。

虚拟化的CPU和物理机的CPU照样有必定的差别。就像膳绫擎的例子，物理机的CPU是固定被操作体系占用的，用和不消，都是被一个操作体系控制的，所有CPU设备越大年夜，不会影响应用的履行，只是CPU的应用率越来越低。然则虚拟CPU就不一样了，当你设备的CPU的核数越多，本质上是等待响应核数的时光片，并且VMM的调剂法度榜样必定要比及设备的vCPU的核数全部到位后，才能履行，所以在超配的情况下，核数越多，等待的时光越长。在虚拟CPU下，设备的原则是在知足需求的情况下CPU数量越少越好。也可以再看一下我以前写的文┞仿《基本常识——CPU的分派原则》。

还有一个须要留意的，虚拟机的时钟会比实际的慢。因为计算机的时光是经由过程CPU的主频计算出来的，虚拟机的时光也是靠vCPU计算出来的，而vCPU经常被调剂到其他虚拟机上，“时光被偷走了”，虚拟机上的时光走的慢。所以虚拟机最好连接时光同步办事器。

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【义务编辑：武晓燕 TEL：（010）68476606】

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本文标题：基础知识：虚拟机的构成和CPU虚拟化

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