硬件虛擬化是基于處理器及其特性創(chuàng)建虛擬機(jī)和環(huán)境。這種方法允許您在同一硬件上創(chuàng)建多個(gè)隔離的虛擬系統(tǒng)。
工作原則
硬件虛擬化 (HV) 只能用于支持虛擬機(jī)擴(kuò)展 (VMX) 指令集的處理器。它們提供從操作系統(tǒng)虛擬機(jī)到 CPU 資源的直接訪問。這些操作系統(tǒng)也稱為“客戶”操作系統(tǒng),因?yàn)樗鼈冊谔摂M環(huán)境中運(yùn)行。
稱為 Hypervisor 的專用軟件用于創(chuàng)建虛擬機(jī)。它只是將客戶操作系統(tǒng)拆分為獨(dú)立的對象,這些對象共享服務(wù)器的公共資源。這種拆分的優(yōu)點(diǎn)是虛擬機(jī)不會(huì)影響其他虛擬機(jī)的速度,也不會(huì)改變分配的資源量。
基本功能
任何硬件虛擬化都必須提供以下功能才能穩(wěn)定運(yùn)行:
- 處理器虛擬化。所有可用于實(shí)際處理器的技術(shù)和指令也可用于虛擬處理器。
- 圖形表示。虛擬化為客戶操作系統(tǒng)提供了對圖形適配器及其功能的單獨(dú)訪問。
- 輸入/輸出 (I/O)。Hypervisor 在虛擬系統(tǒng)之間共享對 I/O 設(shè)備和其他外圍設(shè)備的訪問,而不會(huì)造成中斷或故障。
英特爾和AMD
硬件虛擬化首先由兩家相互競爭的公司 Intel 和 AMD 發(fā)起。這些技術(shù)分別稱為 Intel-VT 和 AMD-V。兩者之間存在顯著差異。使用 Intel 處理器時(shí),軟件(虛擬機(jī)監(jiān)視器/管理器,VMM)首先運(yùn)行以激活虛擬化模式。然后管理員僅通過 VMM 工作并創(chuàng)建虛擬機(jī)。
AMD 使用自己的直接連接技術(shù)。一旦啟動(dòng),VMM 就會(huì)將所有在帶有 AMD 處理器的硬件上運(yùn)行的操作系統(tǒng)視為來賓。硬件虛擬化在相同的物理硬件上提供可靠和穩(wěn)定的虛擬機(jī)創(chuàng)建。2021 年,所有 Intel 和 AMD 處理器都支持具有必要指令集的硬件虛擬化。