云计较基本常识：CPU假造化

假造化技能的分类首要有处事器假造化、存储假造化、收集假造化、应用假造化。

处事器假造化技能凭证假造工具来分，可分为：CPU假造化、内存假造化、I/O假造化；凭证假造化水平可分为：全假造化、半假造化、硬件帮助假造化。

将差异的假造化工具和水平组合，可得出9种差异的处事器假造化技能。

起首具体先容下处事器假造化之CPU假造化，后续讲授中再具体先容内存假造化及I/O假造化。

CPU假造化

• CPU全假造化技能

首要回收优先级压缩技能（Ring Compression）和二进制代码翻译技能（BinaryTranslation）。优先级压缩技能让VMM和Guest运行在差异的特权级下。对x86架构而言，，即VMM运行在最高特权级别Ring 0下，Guest OS运行在Ring 1下，用户应用运行在Ring 3下。因此，Guest OS的焦点指令无法直接下到达计较机体系硬件执行，而是必要颠末VMM的捕捉和模仿执行（部门难以假造化的指令必要通过Binary Translation技能举办转换）。

• CPU半假造化技能

首要回收Hypercall技能。Guest OS的部门代码被改变，从而使Guest OS会将和特权指令相干的操纵都转换为发给VMM的Hypercall（超等挪用），由VMM继承举办处理赏罚。而Hypercall支持的批处理赏罚和异步这两种优化方法，使得通过Hypercall能获得近似于物理机的速率。

• CPU硬件帮助假造化技能

今朝首要有Intel的VT-x和AMD的AMD-V这两种技能。其焦点头脑都是通过引入新的指令和运行模式，使VMM和Guest OS别离运行在差异模式（ROOT模式和非ROOT模式）下，且Guest OS运行在Ring 0下。凡是环境下，Guest OS的焦点指令可以直接下到达计较机体系硬件执行，而不必要颠末VMM。当Guest OS执行到非凡指令的时辰，体系会切换到VMM，让VMM来处理赏罚非凡指令。

CPU的假造化技能可以单CPU模仿多CPU并行，应承一个平台同时运行多个操纵体系，而且应用措施都可以在彼此独立的空间内运行而互不影响，从而明显进步计较机的事变服从。

GuestOS认真第2级调治,即线程或历程在VCPU上的调治（将焦点线程映射到响应的假造CPU上）。

VMM(Virtual Machine Monitor)认真第1级调治,即VCPU在物理处理赏罚单位上的调治。

两级调治的调治计策和机制不存在依靠相关。VMM认真物理处理赏罚器资源在各个假造机之间的分派与调治,本质上即把各个假造机中的VCPU凭证必然的计策和机制调治在物理处理赏罚单位上可以回收恣意的计策来分派物理资源,满意假造机的差异需求。

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（编辑：河北网）

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