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I/O设备虚拟化

一般的I/O设备虚拟化主要是采用模拟方式或者软件接口方式,因此性能上很容易成为瓶颈——毕竟传统的机器上,I/O设备都很容易成为瓶颈,vmware虚拟化软件价格,因此Intel就适时提出了Intel Virtualization Technology for Directed I/O,简称为Intel VT-d。

关键在于解决I/O设备与虚拟机数据交换的问题,而这部分主要相关的是DMA直接内存存取,以及IRQ中断请求,只要解决好这两个方面的隔离、保护以及性能问题,就是成功的I/O虚拟化。虚拟化技术和处理器上的Intel VT-i和VT-x一样,vmware虚拟化软件供应商,Intel VT-d技术是一种基于North Bridge北桥芯片(或者按照较新的说法:MCH)的硬件辅助虚拟化技术,vmware虚拟化软件哪家好,通过在北桥中内置提供DMA虚拟化和IRQ虚拟化硬件,实现了新型的I/O虚拟化方式,Intel VT-d能够在虚拟环境中大大地提升 I/O 的可靠性、灵活性与性能。

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虚拟化技术的概述

纯软件虚拟化解决方案存在很多限制。“客户”操作系统很多情况下是通过VMM(Virtual Machine Monitor,虚拟机监视器)来与硬件进行通信,由VMM来决定其对系统上所有虚拟机的访问。

(注意,大多数处理器和内存访问*于VMM,只在发生特定事件时才会涉及VMM,如页面错误。)在纯软件虚拟化解决方案中,VMM在软件套件中的位置是传统意义上操作系统所处的位置,而操作系统的位置是传统意义上应用程序所处的位置。虚拟化技术是一套解决方案。完整的情况需要CPU、主板芯片组、BIOS和软件的支持,例如VMM软件或者某些操作系统本身。即使只是CPU支持虚拟化技术,在配合VMM的软件情况下,也会比完全不支持虚拟化技术的系统有更好的性能。

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虚拟化技术的中断和异常

所有的外部中断和主机处理器的异常直接由VMM 接管,VMM 构造必需的虚拟中断和异常,然后转发给 Guest OS。VMM 需要模拟硬件和操作系统对中断和异常的完整处理流程,例如 VMM 先要在 Guest OS 当前的内核栈上压入一些信息,然后找到 Guest OS 相应处理例程的地址,并跳转过去。

VMM 必须对不同的 Guest OS 的内部工作流程比较清楚,这增加了 VMM 的实现难度。同时,北京vmware虚拟化软件,Guest OS 可能频繁地屏蔽中断和启用中断,这两个操作访问特权寄存器 EFLAGS,必须由 VMM 模拟完成,性能因此会受到损害。Guest OS 重新启用中断时,VMM 需要及时地获知这一情况,并将积累的虚拟中断转发。

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