完全虚拟化
现流行的虚拟化方法使用名为hypervisor的一种软件,vmware虚拟化软件安装,在虚拟服务器和虚拟化技术底层硬件之间建立一个抽象层。VMware和微软的Virtual PC是代表该方法的两个商用产品,而基于核心的虚拟机(KVM)是面向Linux系统的开源产品。hypervisor可以捕获CPU指令,为指令访问硬件控制器和外设充当中介。
因而,完全虚拟化技术几乎能让任何一款操作系统不用改动就能安装到虚拟服务器上,而它们不知道自己运行在虚拟化环境下。主要缺点是,hypervisor给处理器带来开销。在完全虚拟化的环境下,hypervisor运行在裸硬件上,充当主机操作系统;而由hypervisor管理的虚拟服务器运行客户端操作系统(guest OS)。
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虚拟机的原理
虚拟机是对真实计算环境的抽象和模拟,VMM 需要为每个虚拟机分配一套数据结构来管理它们状态,包括虚拟处理器的整套寄存器,物理内存的使用情况,vmware虚拟化软件安装,虚拟设备的状态等等。VMM 调度虚拟机时,将其部分状态恢复到主机系统中。
并非所有的状态都需要恢复,例如主机 CR3 寄存器中存放的是 VMM 设置的页表物理地址,而不是 Guest OS 设置的值。主机处理器直接运行 Guest OS 的机器指令,vmware虚拟化软件,由于 Guest OS运行在低特权级别,当访问主机系统的特权状态(如写 GDT寄存器)时,权限不足导致主机处理器产生异常,将运行权自动交还给 VMM。此外,vmware虚拟化软件安装,外部中断的到来也会导致 VMM 的运行。
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虚拟化技术额外软件界面
这个模型比较像I/O模拟模型,VMM软件将提供一系列直通的设备接口给虚拟机,从而提升了虚拟化效率,这有点像Windows操作系统的DirectX技术,从而提供比I/O模拟模型更好的性能,当然兼容性有所降低,例如VMware模拟的VMware显卡就能提供不错的显示速度,不过不能完全支持DirectDraw技术,Direct3D技术就更不用想了。
相似的还有VMware模拟的千兆网卡,等等,这些品牌完全虚拟的设备(例如,VMware牌显卡,VMware牌网卡)需要使用特1制的驱动程序部分直接地和主机、硬件通信,比起以前完全模拟的通过虚拟机内的驱动程序访问虚拟机的十兆百兆网卡,可以提供更高的吞吐量。
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