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虛擬化技術(shù)原理

時(shí)間：2023-03-23 01:36:01 | 來(lái)源：營(yíng)銷百科

時(shí)間：2023-03-23 01:36:01 來(lái)源：營(yíng)銷百科

虛擬化技術(shù)原理：虛擬機(jī)是對(duì)真實(shí)計(jì)算環(huán)境的抽象和模擬，VMM需要為每個(gè)虛擬機(jī)分配一套數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)管理它們狀態(tài)，包括虛擬處理器的全套寄存器，物理內(nèi)存的使用情況，虛擬設(shè)備的狀態(tài)等等。VMM調(diào)度虛擬機(jī)時(shí)，將其部分狀態(tài)恢復(fù)到主機(jī)系統(tǒng)中。并非所有的狀態(tài)都需要恢復(fù)，例如主機(jī)CR3寄存器中存放的是VMM設(shè)置的頁(yè)表物理地址，而不是Guest OS設(shè)置的值。主機(jī)處理器直接運(yùn)行Guest OS的機(jī)器指令，由于Guest OS運(yùn)行在低特權(quán)級(jí)別，當(dāng)訪問(wèn)主機(jī)系統(tǒng)的特權(quán)狀態(tài)（如寫GDT寄存器）時(shí)，權(quán)限不足導(dǎo)致主機(jī)處理器產(chǎn)生異常，將運(yùn)行權(quán)自動(dòng)交還給VMM。此外，外部中斷的到來(lái)也會(huì)導(dǎo)致VMM的運(yùn)行。

VMM可能需要先將該虛擬機(jī)的當(dāng)前狀態(tài)寫回到狀態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，分析虛擬機(jī)被掛起的原因，然后代表Guest OS執(zhí)行相應(yīng)的特權(quán)操作。最簡(jiǎn)單的情況，如Guest OS對(duì)CR3寄存器的修改，只需要更新虛擬機(jī)的狀態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)即可。一般而言，大部分情況下，VMM需要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的流程才能完成原本簡(jiǎn)單的操作。最后VMM將運(yùn)行權(quán)還給Guest OS，Guest OS從上次被中斷的地方繼續(xù)執(zhí)行，或處理VMM'塞'入的虛擬中斷和異常。這種經(jīng)典的虛擬機(jī)運(yùn)行方式被稱為Trap-And-Emulate，虛擬機(jī)對(duì)于Guest OS完全透明，Guest OS不需要任何修改，但是VMM的設(shè)計(jì)會(huì)比較復(fù)雜，系統(tǒng)整體性能受到明顯的損害。

關(guān)鍵詞：原理,技術(shù),虛擬

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