記錄一下自己對虛擬化的理解。
CPU虛擬化：
全虛擬化：主要利用模擬仿真技術，優先級壓縮技術，二進制翻譯技術。Guest OS認爲自己是物理機，會發出ring0級別的指令產生權限異常，異常被vmm捕獲後，陷入模擬仿真。
優先級壓縮技術，使Guest OS運行在ring1下，VMM不能捕捉到敏感指令，所以二進制翻譯將其轉化爲其它架構的指令，使敏感指令和特權指令重合，VMM可以捕捉到異常。
半虛擬化：修改Guest OS內核，使Guest OS知道自己是虛擬機，避免虛擬化的執行衝突，通過Hypercall（超級調用）技術直接將指令發送給VMM，讓VMM處理。
全虛擬化
硬件輔助虛擬化：主要是Inter的VT-x 和 AMD-V 這兩種技術。讓VMM和Guest OS分別運行在root模式和非root模式下，讓Guest OS的一般指令可以直接發送到硬件，而特權指令會切換到VMM去執行。
優缺點：全虛擬化效率低，半虛擬化效率高，但需要修改內核。
內存虛擬化：
全虛擬化：主要是運用了影子頁表法。虛擬地址到物理地址的映射是先從VA到PA再到MA，然後通過影子頁表法，將VA和MA通過P2M頁表或者hash函數形成映射，可以減少一個查找的過程。在Guest OS的訪存操作都會發生缺頁中斷，VMM就會捕捉到缺頁異常，從而將其寫入影子頁表中，實現同步。
半虛擬化：修改操作系統的代碼，主要運用頁表寫入法，剝奪guest OS寫頁表的權利。當客戶機操作系統創建新頁表，VMM也創建相同的頁表，保存PV與MA的映射關係，當PV發生改變，VMM可直接從頁表裏讀取到MA。
硬件輔助虛擬化：MM維護了一個EPT（擴展頁表），通過硬件代替影子頁表，VMM把擴展頁表（EPT）設置到CPU中，客戶機修改客戶機頁表，CPU自動查找客戶機頁表和EPT，完成VA到MA轉換
優缺點：全虛擬化效率低，半虛擬化效率高，但需要修改代碼，硬件輔助虛擬化效率高。
IO虛擬化：
全虛擬化：通過軟件模擬的形式模擬IO設備。
半虛擬化：物理硬件資源統一由Hypervisor管理，由Hypervisor提供資源調用接口。虛擬子機通過特定的調用接口與Hypervisor通信，完整I/O資源控制操作。
硬件輔助虛擬化：Intel VT-d技術和Passthrough技術通過降低I/O操作中VMM的參與提升了虛擬機的I/O性能， SR-IOV標準在此基礎上支持虛擬機對I/O設備的原生共享。
但也增加了虛擬機的I/O延遲。
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