我会将此作为一个系列来写，本文先看 CPU 虚拟化。...CPU 软件虚拟化 基于软件的 CPU 虚拟化，故名思议，就是通过软件的形式来模拟每一条指令。通过前面的文章我们知道常用的软件虚拟化技术有两种：优先级压缩和二进制代码翻译。...CPU 硬件虚拟化 上面的这种截获再模拟的纯软件的虚拟化方式，势必是性能非常低的。...KVM CPU 虚拟化 KVM 是一种硬件辅助的虚拟化技术，支持 Intel VT-x 和 AMD-v 技术，怎么知道 CPU 是否支持 KVM 虚拟化呢？...从本质上看，一个 KVM 虚拟机对应 Host 上的一个 qemu-kvm 进程，它和其他 Linux 进程一样被调度，而 qemu-kvm 进程中的一个线程就对应虚拟机的虚拟 CPU （vCPU），虚拟机中的任务线程就被
前言： 这里作者再次自不量力了，以一点微末的道行分析一下KVM的CPU虚拟化部分的代码。...kvm_create_vm函数主要用来创建并初始化kvm数据结构，包括lock，memslot，mmu notifier等，并把数据结构加入到vm_list（双链表，用来保存本机上KVM创建的的所有vm...当用户进程请求了KVM_RUN之后，会通过这样的路径让CPU进入vm模式： kvm_arch_vcpu_ioctl_run(linux-4.0.4/arch/x86/kvm/x86.c)->__vcpu_run...->vcpu_enter_guest->vmx_vcpu_run(linux-4.0.4/arch/x86/kvm/vmx.c) cpu进入到了vm模式，就在跑虚拟机中的代码。...在虚拟机中，这就是一个cpu。
这就是XEN这种半虚拟化架构的优势。这也是为什么XEN只支持虚拟化Linux，无法虚拟化windows原因，微软不改代码啊。...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。...1.4 KVM CPU 虚拟化 KVM 是基于CPU 辅助的全虚拟化方案，它需要CPU虚拟化特性的支持。...2014 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux 注：本机器为SMP架构 1.5 KVM 虚机的创建过程 1.5.1 KVM启动环境概述 支持虚拟化的 CPU 中都增加了新的功能...为了支持带有虚拟化功能的 CPU，KVM 向 Linux 内核增加了第三种模式即客户机模式（Guest），该模式对应于 CPU 的 VMX non-root mode。
座右铭：低头赶路，敬事如仪 个人主页：网络豆的主页 ---- 前言 本章将会讲解云计算虚拟化中的CPU虚拟化。...---- 一.CPU虚拟化 在物理机（宿主机）中通过线程或进程这种纯软件方式模拟出假的CPU，通过CPU虚拟化就可以将一个物理CPU发给不同的虚拟机使用。...虚拟出来的每颗CPU实际上就是一个线程或者进程，因此物理CPU核数要大于虚拟CPU总核数。 ...---- 1.CPU虚拟化的计算 计算公式：总资源=服务器CPU个数*单个CPUx核数kernel*线程（超线程为2，单线程为1） （1）一颗cpu的算力 1....CPU资源份额：定义了多台虚拟机在竞争物理CPU资源时，需按比例分配计算资源。 CPU预留资源：定义了多台虚拟机在竞争物理CPU时，每台虚拟机最低分配的计算资源。
改动 CPU 指令集：即硬件辅助虚拟化（HVM：Hardware-assisted Virtualization Machine），优点是无需改动 Guest OS，兼容 Windows 与 Linux...2.4.1 CPU 全虚拟化 ---- CPU 全虚拟化，又被细分为 Emulation、Scan-and-Patch 和 Binary Translation 三种方案。...2.4.2 CPU 半虚拟化 ---- CPU Para-Virtualization 以 Xen 和 Hyper-V 为代表，但 VMware 的 ESXi Server 和 Linux 的 KVM...3、内存虚拟化 大型操作系统（比如 Linux）的都是通过虚拟内存进行内存管理，内存虚拟化需要对虚拟内存再进行虚拟化。 内存虚拟化技术主要包含两个方面：内存地址转换和内存虚拟化管理。...3.1 内存虚拟化地址转换 ---- 在 Linux 这种使用虚拟地址的 OS 中，虚拟地址经过 Page table 转换可得到物理地址。
KVM虚拟化CPU技术总结 一 NUMA技术介绍 NUMA是一种解决多CPU共同工作的技术方案，我们先回顾下多CPU共同工作的技术架构历史。...linux的numu平衡策略 linux系统默认是自动numu平衡策略，如果要关闭Linux系统的自动平衡，使用如下命令 # echo 0 > /proc/sys/kernel/numa_balancing...，热添加CPU给虚拟机。...1 CPU压力非常大； 2需要将物理CPU的一些特性传给虚拟机使用； 3需要在虚拟机里面看到和物理CPU一模一样的CPU品牌型号，这个在一些公有云很有意义； 注意：HOST方式虚拟机不能迁移到不同型号的...KVM虚拟机嵌套和VMWare原理不同，VMWare第一层是用的硬件虚拟化技术，第二层就是完全软件模拟出来的，所以VMWare只能做两层嵌套。
目前，Intel VT技术包含CPU、内存和I/O三方面的虚拟化技术。...CPU硬件辅助虚拟化技术简要说明流程图： ? 效法IBM 大型机，VT-x提供了2 个运行环境：根（Root）环境和非根（Non-root）环境。...为更好地支持CPU虚拟化，VMX新定义了虚拟机控制结构VMCS(Virtual Machine ControlStructure)。...3、总结 回顾一下CPU虚拟化技术的实现，纯软件的CPU虚拟化使用了陷入-模拟的模式来模拟特权指令，而在x86架构中由于只能模拟特权指令，无法模拟某些敏感指令而无法实现完全的虚拟化。...（在x86架构中，特权指令一定是敏感指令，但是敏感指令比特权指令多，造成某系敏感指令不是特权指令而无法模拟，使得CPU虚拟化异常），而硬件辅助虚拟化引入了根模式（root operation）和非根模式
每个NUMA上有一个CPU。...对于大规格的虚拟机，尤其是32 vCPU或者40vCPU的场景下，对于计算密集型的业务，需要把物理机的CPU拓扑信息正确的透传到虚拟机中，否则跨Socket的内存访问，同一个Core下的两个Hyper-thread...，Host kernle是怎么获取到的CPU的拓扑关系的呢？...Linux有命令cpuid，代码在https://github.com/tycho/cpuid cpuid命令的结果截取如下： ?...可见，根据qemu的计算结果来看，cpu0和cpu1会在socket0的core0上。 物理机的拓扑有时候会是0,2,4,6。。。
具体来说，操作系统提供了这么三个要素： 虚拟化(Virtualization)，主要指的是CPU和内存虚拟化，仿佛每个进程都有自己独占的CPU和内存。...正是通过CPU和内存虚拟化，操作系统提供了这种幻象：似乎每一个进程都有一个独占的CPU和一片巨大的独占内存。...操作系统通过分时复用的方式实现了CPU的虚拟化，运行进程A一段时间后，主动或被动地把这个进程的状态信息写入物理内存然后从物理内存中读取另一个进程B的状态信息，从而恢复进程B的运行。...Running：进程正在通过CPU执行指令 Ready：进程可以运行，但是操作系统还没有调度它 Blocked：进程在等待某个事件发生（比如等待磁盘读取完成），因此还不能运行 这是一个理想化的状态，Linux...CPU虚拟化 下面来考虑实现CPU虚拟化要解决的两个核心问题： 安全：用户的进程不应该拥有无限制的权限，比如它不应该能访问另一个用户的文件，而权限检查的把关就需要由操作系统来实现。
讲到intel的cpu虚拟化，就不得不提到vt-x。...vt-x是intel的CPU硬件虚拟化技术，但是在操作系统内部查看cpu的flag时，是否支持硬件虚拟化的的判断标准是是否有vmx，vmx是什么，它和虚拟化有什么关系，本文将会涉及到。...3.CPU运行级别： CPU支持ring0~ring3 4个等级，但是Linux只使用了其中的两个ring0,ring3。...CPU虚拟化 有了cpu的运行级别和VMX，就可以看一下CPU虚拟化的基本运行情况了。...关于Intel的cpu虚拟化的详细说明可参考： ? ---- 关注本公众号，了解更多关于云计算虚拟化的知识。
/bin/bash echo "开启虚拟化会有三行数据：" lsmod |grep kvm # 虚拟化 cpuhx...=`cat /proc/cpuinfo | grep "cores" | uniq | awk -F":" '{print $2}'` echo "CPU 核心数：$cpuhx" ; cpuxc=`cat.../proc/cpuinfo | grep "processor" | wc -l` echo "CPU 线程数：$cpuxc 如果线程数是核心数的两倍，为开启了超线程" ; cpuxh=`cat /proc.../cpuinfo | grep "model name" | uniq | awk -F":" '{print $2}'` echo "CPU 型号：$cpuxh" ; # 配置信息 echo "内存信息
Linux网络虚拟化2 今天我们接着上节课介绍的 Linux 网络知识，继续来学习它们在虚拟化网络方面的应用，从而为后续学习容器编排系统、理解各个容器是如何通过虚拟化网络来协同工作打好基础。...我们可以留言讨论一下 虚拟化网络设备 首先我们要知道，虚拟化网络并不需要完全遵照物理网络的样子来设计。...因此这时，就迫切需要有一台虚拟化的交换机，来解决多容器之间的通信问题了。 交换机：Linux Bridge 既然有了虚拟网卡，我们很自然就会联想到让网卡接入到交换机里，来实现多个容器间的相互连接。...而Linux Bridge就是 Linux 系统下的虚拟化交换机，虽然它是以“网桥”（Bridge）而不是“交换机”（Switch）为名，但在使用过程中，你会发现 Linux Bridge 看起来像交换机...小结 这节课我从模拟网卡、交换机这些网络设备开始，给你介绍了如何在 Linux 网络名称空间的支持下，模拟出一个物理上实际并不存在，但可以像物理网络一样，让程序可以进行通讯的虚拟化网路。
作者简介 王柏生 资深技术专家，先后就职于中科院软件所、红旗Linux和百度，现任百度主任架构师。在操作系统、虚拟化技术、分布式系统、云计算、自动驾驶等相关领域耕耘多年，有着丰富的实践经验。...多年来一直从事操作系统、虚拟化技术、分布式系统、大数据、云计算等相关领域的研发工作，实践经验丰富。 本文内容节选自《深度探索Linux虚拟化技术》，已获得机械工业出版社华章公司授权。...所以在虚拟化场景下，需要虚拟LAPIC和I/O APIC两个组件。...图4 硬件虚拟化支持下的中断虚拟化过程 Intel从硬件层面对虚拟化进行了支持，实现了一个处于Guest模式的用于存储中断相关寄存器的virtual-APIC page。...在硬件虚拟化的支持下，在Guest模式下有了状态和逻辑，就可以模拟很多中断的行为，比如访问中断寄存器、跟踪中断的状态以及向CPU递交中断等。
作者简介 王柏生 资深技术专家，先后就职于中科院软件所、红旗Linux和百度，现任百度主任架构师。在操作系统、虚拟化技术、分布式系统、云计算、自动驾驶等相关领域耕耘多年，有着丰富的实践经验。...多年来一直从事操作系统、虚拟化技术、分布式系统、大数据、云计算等相关领域的研发工作，实践经验丰富。 本文内容节选自《深度探索Linux虚拟化技术》，已获得机械工业出版社华章公司授权。...PIC虚拟化 计算机系统有很多的外设需要服务，显然，CPU采用轮询的方式逐个询问外设是否需要服务，是非常浪费CPU的计算的，尤其是对那些并不是频繁需要服务的设备。...1 虚拟设备向PIC发送中断请求 如同物理外设请求中断时拉高与8259A连接的管脚的电压，虚拟设备请求中断的方式是通过一个API告诉虚拟的8259A芯片中断请求，以kvmtool中的virtio blk...KVM: Add support for in-kernel PIC emulation linux.git/drivers/kvm/irq.c int kvm_cpu_has_interrupt
硬件辅助的全虚拟化：现代 CPU 提供了虚拟化扩展（Intel VT-x 或 AMD-V），这些技术提供了执行控制功能，允许 hypervisor 有效地管理和隔离在虚拟环境中运行的指令，而不需要软件模拟...二进制翻译：对于缺乏硬件辅助的系统，hypervisor 需要使用二进制翻译（binary translation）来处理宿主机CPU不直接支持的虚拟化指令。...Linux Containers (LXC)：LXC 是实现操作系统级虚拟化的一种技术，它利用了 Linux 内核的特性，如 cgroups 和 namespace，来实现资源管理和隔离。...Control Groups (cgroups)：cgroups 是 Linux 内核的另一个特性，它用于限制、记录和隔离进程组使用的物理资源（如 CPU、内存、磁盘 I/O、网络等）。...每个虚拟机都有私有的虚拟化硬件：CPU、内存、磁盘等，使得它们可以运行各自的操作系统。
Linux网络虚拟化 信息是如何通过网络传输被另一个程序接收到的？我们讨论的虚拟化网络是狭义的，它指容器间网络。...Linux 系统下的网络通信模型 如果抛开虚拟化，只谈网络的话，那我认为首先应该了解的知识，就是 Linux 系统的网络通信模型，即信息是如何从程序中发出，通过网络传输，再被另一个程序接收到的。...虚拟化容器是以 Linux 名称空间的隔离性为基础来实现的，那解决隔离的容器之间、容器与宿主机之间，乃至跨物理网络的不同容器间通信问题的责任，就很自然地落在了 Linux 网络虚拟化技术的肩上。...最后我想说的是，到目前为止，介绍的 Linux 下网络通信的协议栈模型，以及程序如何干涉在协议栈中流动的信息，它们与虚拟化都没有产生什么直接联系，而是整个 Linux 网络通信的必要基础。...在下节课，我们就要开始专注于跟网络虚拟化密切相关的内容了。
简单介绍 Linux 容器是一种轻量级“虚拟化”方法，用于在单个控制主机上同一时候执行多个虚拟装置（容器）。还有一个可用来描写叙述 Linux 容器所执行的操作的术语是“容器化”。...Linux 容器提供操作系统级别的虚拟化，当中的内核控制隔离的容器。容器通过内核控制组 (cgroup) 和内核命名空间进行隔离。...总结 Linux 容器提供了还有一个“虚拟化”选项，该选项既有优势也有局限。...Linux 容器的局限 在主机系统的内核中执行，不能使用不同的内核 仅同意“虚拟机”操作系统 不是完整的虚拟化堆栈，这与 SUSE Linux Enterprise Server 中相同包含的 Xen...，或者像计算敏感型应用程序对 CPU 所运行的操作一样 针对没有很多其它虚拟化技术的特定客户，保证一组应用程序有特定数量的资源 (SLA!)
今天我们开始学习《操作系统导论》的第一个主题：虚拟化CPU。 虚拟化CPU的目的是为了将少量物理CPU，让用户看起来像是有无数多个CPU可用，以便能让多个进程可以同时运行。...操作系统要实现虚拟化CPU，要从三个方面要实现：抽象出“进程”的概念、底层（硬件）机制支持以及高层策略（OS对进程的调度算法）。 进程是底层机制和高层策略实现的基础。...通过这个列表，我们就可以看到每个进程使用的内存和CPU的占用量。如下： 操作系统为什么要抽象出“进程”这么一个概念呢？...这时其他进程就可以使用CPU了。 3个状态的转换关系如下： image.png 数据结构 大家可能都听说过数据结构+逻辑=软件。数据结构是用来存储各种信息的，逻辑就是告诉CPU如何执行的指令。...下一篇，我们继续学习虚拟化CPU的底层机制。 特别说明：你的关注，是我写下去的最大动力。点击下方公众号卡片，直接关注。关注送《100个go常见的错误》pdf文档、经典go学习资料。
本文将围绕着ARMv8的timer虚拟化来展开。 2....ARMv8 Timer虚拟化 2.1 Generic Timer 看一下ARMv8架构下的CPU内部图： 1771657-20201205235155674-1601941220.png Generic...通过WFE进入低功耗状态时，除了使用SEV指令唤醒外，还可以通过Generic Timer产生的事件流来唤醒； 2.2 虚拟化支持 Generic Timer的虚拟化如下图： 1771657-20201205235216413...流程分析 3.1 初始化 先简单看一下数据结构吧： 1771657-20201205235240939-617714506.png 在ARMv8虚拟化中，使用struct arch_timer_cpu...来描述Generic Timer，从结构体中也能很清晰的看到层次结构，创建vcpu时，需要去初始化vcpu架构相关的字段，其中就包含了timer； struct arch_timer_cpu包含了两个timer
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