CPU工作原理
CPU工作原理
敏感指令引入虚拟化后，虚拟机中的系统（guest OS）就不能运行在Ring 0上。因此，原本需要在最高级别下执行的指令就不能够直接执行，这些指令叫做敏感指令集。后来人们给linux内核植入一些代码（windows内核没有开源无法修改），这些敏感指令交由VMM（Virtual MachineMonitor，虚拟机监控器）处理执行。当执行这些指令时，都由VMM捕获翻译。效率非常低下。
现在的虚拟化叫做基于硬件完全虚拟化。VMware是基于软件的完全虚拟化，不在意cpu是否支持虚拟化。
敏感指令集包括：
1.企图访问或修改虚拟机模式或机器状态的指令。
2.企图访问或修改敏感寄存器或存储单元，如时钟寄存器、中断寄存器等的指令。
3.企图访问存储保护系统或内存、地址分配系统的指令。
4.所有I/O指令。
2、半虚拟化
虚拟机需要使用到的网卡驱动，硬盘驱动，使用的半虚拟化技术驱动优于传统设备。如virtI0、vmware tools都是半虚拟化驱动。提升虚拟机的性能。
3、硬件虚拟化（本地虚拟化）
后来，CPU厂商，开始支持虚拟化了，情况有发生变化，拿X86 CPU来说，引入了Intel-VT 技术，支持Intel-VT 的CPU，有VMXroot operation 和 VMX non-root operation两种模式，两种模式都支持Ring 0 ~ Ring 3 这 4 个运行级别。这下好了，VMM可以运行在VMX root operation模式下，虚拟机运行在VMX non-root operation模式下。也就说，硬件这层做了些区分，这样全虚拟化下，有些靠“捕获异常-翻译-模拟”的实现就不需要了。而且CPU厂商，支持虚拟化的力度越来越大，靠硬件辅助的全虚拟化技术的性能逐渐逼近半虚拟化，再加上全虚拟化不需要修改客户操作系统这一优势，全虚拟化技术应该是未来的发展趋势。因为在硬件虚拟化下虚拟机guest OS也可以工作在Ring0，所以虚拟机支持虚拟机里面运行虚拟机，支持虚拟机的嵌套。
1、CPU虚拟化 intel的 VT-X，AMD-V
2、MMU虚拟化 intel EPT ，AMD RVI
3、I/O虚拟化 intel VT-D，AMD IOMMU
IntelVT-x，AMD-V ：CPU虚拟化技术 cat /proc/cpuinfo 查看是否有vtx（intel） svm（AMD）
intelVT-D 直接IO：英特尔VT-d通过减少 VMM 参与管理 I/O 流量的需求，不但加速了数据传输，而且消除了大部分的性能开销。这是通过使 VMM将特定 I/O 设备安全分配给某一个单独的虚拟机使用。每个设备在系统内存中都有一个专用区域，只有该设备及其分配的客户操作系统才能对该区域进行访问。可直接在客户操作系统与为其分配的设备之间进行传输。减少了的 VMM 负载，进一步缩减服务器CPU的负载。
AMDIOMMU：将一个网卡分给很多个虚拟机
IntelVT-C：两大技术VMDq和VMDc；
传统虚拟化环境中，VMM 必须对每个单独的数据进行分类，并将其发送到为其分配的虚拟机。这样会占用大量的处理器周期。而借助 VMDq，该分类功能可由网卡内的专用硬件来执行，VMM 只需负责将预分类的数据包组发送到适当的客户操作系统。这将减缓 I/O 延迟。虚拟机直接互连(VMDc）支持虚拟机直接访问网络 I/O 硬件，减轻VMM的负担，从而显著提升虚拟性能。
IntelEPT， AMD RVI 嵌套页表：虚拟机调用的内存需要映射物理内存，这个虚拟机内存是按需分配，需要多少内存才会映射物理内存。正常情况下CPU需要消耗更多的周期来映射物理内存到虚拟机，MMU（内存管理单元）虚拟化允许CPU硬件来映射内存页，减少VMM的负担。
三、KSM
KSM kernel same-page merging，优点：相同物理内存片只保留1份，多个虚拟机共享这一份内存。缺点：kernel每隔一段时间扫描一下内存，会带来一定开销。
执行 ksctlinfo | start | stop
四、远程协议
Redhat vnc
微软 rdp
思杰 ica
华为 hdp
开源 spice