VT技術

CPU虛擬化技術(VT)

  CPU的虛擬化技術可以單CPU模擬多CPU並行,允許一個平臺同時運行多個操作系統,並且應用程序都可以在相互獨立的空間內運行而互不影響,從而顯著提高計算機的工作效率。
  虛擬化技術與多任務以及超線程技術是完全不同的。多任務是指在一個操作系統中多個程序同時並行運行,而在虛擬化技術中,則可以同時運行多個操作系統,而且每一個操作系統中都有多個程序運行,每一個操作系統都運行在一個虛擬的CPU或者是虛擬主機上;而超線程技術只是單CPU模擬雙CPU來平衡程序運行性能,這兩個模擬出來的CPU是不能分離的,只能協同工作。
  虛擬化技術也與目前VMware Workstation等同樣能達到虛擬效果的軟件不同,是一個巨大的技術進步,具體表現在減少軟件虛擬機相關開銷和支持更廣泛的操作系統方面。
  純軟件虛擬化解決方案存在很多限制。“客戶”操作系統很多情況下是通過VMM(Virtual Machine Monitor,虛擬機監視器)來與硬件進行通信,由VMM來決定其對系統上所有虛擬機的訪問。(注意,大多數處理器和內存訪問獨立於VMM,只在發生特定事件時纔會涉及VMM,如頁面錯誤。)在純軟件虛擬化解決方案中,VMM在軟件套件中的位置是傳統意義上操作系統所處的位置,而操作系統的位置是傳統意義上應用程序所處的位置。這一額外的通信層需要進行二進制轉換,以通過提供到物理資源(如處理器、內存、存儲、顯卡和網卡等)的接口,模擬硬件環境。這種轉換必然會增加系統的複雜性。此外,客戶操作系統的支持受到虛擬機環境的能力限制,這會阻礙特定技術的部署,如64位客戶操作系統。在純軟件解決方案中,軟件堆棧增加的複雜性意味着,這些環境難於管理,因而會加大確保系統可靠性和安全性的困難。
  而CPU的虛擬化技術是一種硬件方案,支持虛擬技術的CPU帶有特別優化過的指令集來控制虛擬過程,通過這些指令集,VMM會很容易提高性能,相比軟件的虛擬實現方式會很大程度上提高性能。虛擬化技術可提供基於芯片的功能,藉助兼容VMM軟件能夠改進純軟件解決方案。由於虛擬化硬件可提供全新的架構,支持操作系統直接在上面運行,從而無需進行二進制轉換,減少了相關的性能開銷,極大簡化了VMM設計,進而使VMM能夠按通用標準進行編寫,性能更加強大。另外,在純軟件VMM中,目前缺少對64位客戶操作系統的支持,而隨着64位處理器的不斷普及,這一嚴重缺點也日益突出。而CPU的虛擬化技術除支持廣泛的傳統操作系統之外,還支持64位客戶操作系統。
  兩大CPU巨頭Intel和AMD都想方設法在虛擬化領域中佔得先機,但是AMD的虛擬化技術在時間上要比Intel落後幾個月。Intel自2005年末開始便在其處理器產品線中推廣應用Intel Virtualization Technology(Intel VT)虛擬化技術。目前,Intel已經發布了具有Intel VT虛擬化技術的一系列處理器產品,包括桌面平臺的Pentium 4 6X2系列、Pentium D 9X0系列和Pentium EE 9XX系列 以及celeron E3XXX,core2 Duo E8XXX,core2 E6X50,部分core2 E6X00,core2 Extreme全系列,此外最新的pentium dual-core E5X00,E6X00,core2 E7X00也支持。最後還有 core i7,core i5也支持VT

  Tydus特別提醒:在BIOS中開了VT一定要冷啓動纔會生效,否則Securable顯示支持VT但VMWare等不認識。


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