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CPU 虚拟化

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。...首先，一些必须的硬件知识要知道，X86 体系架构为了让上层的软件（操作系统、应用程序）能够访问硬件，提供了四个 CPU 特权级别，Ring 0 是最高级别，Ring 1 次之，Ring 2 更次之，Ring...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？

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CPU虚拟化

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。...intel架构下，会使用linux-4.0.4/arch/x86/kvm/vmx.c中的vmx_create_vcpu函数。...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。

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【Android 逆向】x86 CPU 架构体系 ( CPU 模型 | 内存模型 )

文章目录一、x86 CPU 模型二、内存模型一、x86 CPU 模型 ---- 下图是 x86 架构的 CPU 模型图 : 左侧的 EAX , EBX , ECX , EDX , ESI , EDI...个各种颜色的模块 , 都是 " 寄存器 " ; 寄存器可以访问 " 高速缓存 " , 这里的高速缓存就是一级 / 二级 / 三级缓存 ; 高速缓存与内存相对应 , 缓存中缓存的数据就是内存中的数据 ; CPU...读取内存中的数据 : 如果在高速缓存中有相应数据 , 就直接加载到寄存器中 , 如果高速缓存中没有数据 , 就将数据从内存中加载到高速缓存中 ; CPU 读取硬盘中数据 : 首先将硬盘的文件..., 加载到内存中 , 然后从内存中加载到 CPU 高速缓存中 , 最后才能将高速缓存中的数据加载到寄存器中 ; 段寄存器 , 每个寄存器 16 位 , 2 字节 , 是 x86- 32 位架构...的遗留产物 , 在 64 位架构中 , 基本不会使用 ; 32 位的寄存器 , 通用寄存器 , 变址寄存器 , 指针寄存器 , 在 x86- 64 位架构中经常使用 ; 通用寄存器是用于计算的

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KVM之CPU虚拟化

1.1 为什么要虚拟化CPU 虚拟化技术是指在x86的系统中，一个或以上的客操作系统（Guest Operating System，简称：Guest OS）在一个主操作系统（Host Operating...x86处理器架构起先并不满足波佩克与戈德堡虚拟化需求（Popek and Goldberg virtualization requirements），这使得在x86处理器下对普通虚拟机的操作变得十分复杂...在2005年与2006年，英特尔与AMD分别在它们的x86架构上解决了这个问题以及其他的虚拟化困难。 1.2 关于CPU的Ring0、Ring1··· ?...，我通过修改代码把操作系统移植到一种新的架构上来，就是定制化。...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。

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云计算——CPU虚拟化

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。

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Intel 虚拟化技术（Intel® VT）：CPU 虚拟化与内存虚拟化

Intel CPU 虚拟化技术主要有 2 类： VT-x：用于 X86 架构的的 CPU 虚拟化技术（Intel Virtualization Technologyfor x86），主要是 IA-32...但对于 X86 架构的 CISC 指令集而言，存在 19 条非特权指令的敏感指令，这些指令被 Guest OS 在 Ring1 级别执行时，会被直接执行，无法产生异常从而陷入 Ring0 处理，也就导致无法采用上面所说的经典技术进行虚拟化...2.4 X86 平台的虚拟化 ---- 正是因为 x86 平台指令集有上述缺陷，所以为了计算虚拟化技术在 x86 平台应用，各大虚拟化厂商推出了五花八门的虚拟化技术，其目的都是围绕“如何捕获模拟这 19...CPU Full-Virtualization 由于实现较为简单，早在上世纪末就已经出现，是最早期的 X86 虚拟化技术。...：Intel 公司在Nehalem 微架构 CPU 中推出扩展页表（Extended Page Table，EPT）技术；AMD 公司在四核皓龙 CPU 中推出快速虚拟化索引（Rapid Virtualization

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x86虚拟内存和qemu内存虚拟化

内存虚拟化是一个很大的话题，最近安全部门发现了一个qemu内存虚拟化的安全漏洞，反馈给云平台让解决，感觉很棘手，引起了我对内存虚拟化的思考，想到什么问题就把思考记录下来。...x86虚拟内存问题是由学习qemu MemoryRegion想到的，文档memory.rst中有一句话“memory banks used when the guest address space is...x86中cr3指定页目录，同一个进程系统调用从用户态切换到内核只切换stack和cpu context，不切换cr3，只有不同进程切换时才切换cr3。...32位CPU可以访问的物理内存最大是4G，但有了PAE就不一样了，一个CPU的虚拟地址空间还是4G，只是这4G不再局限于映射到物理低4G上了，可以访问的最大物理空间总和一定不会超过4G，总的几级页结构换算出来的值一定是...qemu内存虚拟化 host的内存物理内存是bios拼凑出来的，guest的物理内存是qemu用MemoryRegion拼凑出来的，guest物理内存也包含内存条内存和设备内存，只是guest内存条内存和设备内存都是由

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x86 kvm和qemu虚拟化介绍

简单说一下自己对x86平台虚拟化的理解，intel有SDM手册，代码都是公开的，难度比较大，理解起来困难，网上有大量优秀博客讲解虚拟化，引用了大量手册和代码，还是很难看懂。...个人觉得理解虚拟化不能一上来就看很详细的手册和代码，虚拟化有点绕，先闭上眼睛想想大的道理，掌握了大的道理，再看手册和代码加深理解，否则很容易迷失，对虚拟化的理解只流于表面。...X86体系结构和OS 要理解虚拟化一定要回顾x86体系结构和OS原理，其实这两门课上大学时就学过，当时理解的很肤浅，随着工作的时间越长，理解的越深刻。...内存虚拟化 x86上物理内存空间大概是这样的。 ? x86上物理地址空间是怎么组成的那么qemu就要拿自己的进程虚拟空间的内存拼凑出一个空间仍给guest，让guest当作自己的物理地址空间。 ?...总结虚拟化水很深，大的方面理解了，再看代码深入理解，最后再解决实际碰到的问题，如windows虚拟机中DPC Latency太高怎么解决，嵌套虚拟化的问题。

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KVM虚拟化CPU技术总结

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。...多CPU共同工作主要有三种架构，分别是SMP MPP NUMA架构。SMP MPP NUMA 都是为了解决多CPU共同工作的问题。...NUMA-Q 是IBM最早将NUMA技术应用到i386上的商业方案，可以支持更多的x86 CPU一起工作。.../usr/share/libvirt/cpu_map.xml 可以查到 <!...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。

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CPU硬件辅助虚拟化技术

1、Intel VT-x技术为弥补x86处理器的虚拟化缺陷，市场的驱动催生了VT-x，Intel推出了基于x86架构的硬件辅助虚拟化技术Intel VT(Intel Virtualization Technology...CPU硬件辅助虚拟化技术，分为对应安腾架构的VT-i(Intel Virtualization Technology for ltanium)和对应x86架构的VT-x(Intel Virtualization...Intel VT-x技术解决了早期x86架构在虚拟化方面存在的缺陷，可使未经修改的Guest OS运行在特权级0，同时减少VMM对Guest OS的干预。...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

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CPU 架构：ARM 和 x86 之间有什么区别？

如果你要购买一台新计算机，有两种主要的 CPU 架构可供选择。...经过几代人的努力，引入了支持多任务处理和虚拟内存的新功能;还增加了对 32 位和 64 位操作的支持，使计算机能够高效地处理庞大的数据集。一系列扩展可加速特定任务，例如图形处理、虚拟化和数据加密。...虽然英特尔的所有 x86 处理器都使用相同的底层架构，但它提供了大量不同的配置。...ARM 和 x86 CPU 如何访问 RAM 苹果的芯片和英特尔的芯片之间还有最后一个区别——这不是ARM架构所固有的，而是苹果自己做出的设计决定。...除了英特尔和苹果之外，CPU市场还有第三个主要参与者。然而，AMD的芯片没有如此独特的身份，因为它们使用与英特尔相同的核心x86架构和指令集。

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操作系统基础-CPU虚拟化

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。...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。...性能：操作系统提供CPU虚拟化这种抽象机制的时候，不应该有太大的性能损失计算机系统采用了一种叫Limited Direct Execution的机制，通过硬件和操作系统的协作解决了这两个问题。

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虚拟化场景下的CPU拓扑

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？...拓扑关系是不支持配置的，例如指定cpu0核cpu10是同一个core上的两个hyper-thread。在qemu-2.12/include/hw/i386/topology.h的实现中： ?...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。。。

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也谈Intel的cpu虚拟化

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。...4.VMX：为了从CPU层面支持VT技术，Intel-V 在 ring0~ring3 的基础上，扩展了传统的x86处理器架构，引入了VMX模式，VMX分为root和non-root。...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。

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x86中断和中断虚拟化

网上有很多写中断虚拟化的博客，讲qemu/kvm是怎么模拟中断的，贴了大段大段的代码，看起来很吃力，对于一个虚拟化新手来说太困难太困难，我这儿写点简单的，讲讲中断和中断虚拟化的原理和来龙去脉，争取让大家好理解一点...x86中断中断(interrupt)就是给CPU发一个信号，把CPU从正常执行流中打断，让CPU执行其它指令，这个信号来自于其它CPU或者中断控制器，中断都有编号(vector)，不同的编号对于CPU...中断虚拟化 ? 在虚拟化环境，一个物理CPU要当作很多个虚拟CPU来使用，虚拟CPU要么共享物理CPU的真正硬件，外加隔离措施，如TLB共享，要么用虚拟的硬件，如虚拟APIC。...第二，没有虚拟化之前，IOAPIC和LAPIC之间有硬连线，LAPIC和CPU就是强绑定，而且CPU是一直在线的，在虚拟化环境，中断控制器是虚拟的，但CPU使用的是真实的物理CPU，只是物理CPU运行于...硬件辅助中断虚拟化 ?

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ARM和X86架构的CPU算力对比

同时各大云计算厂商也推出了信创云（服务器），但是针对 ARM 和 X86 两种架构的 CPU 算力，很多人都存在疑问，今天我们就一起来对某主流云厂商的 ARM 和 X86 架构云服务器的 CPU 算力进行测试...被测机型 CPU 型号被测X86云服务器CPU型号：Intel(R) Xeon(R) Silver 4114 CPU @2.20GHz 被测ARM云服务器CPU型号：Phytium FT-2000+/...CPU 算力约为 X86 的 92%，表现还是不错的。...Tips 为什么 ARM 的整型算力比 X86 高？因为 ARM 和 X86 的指令集架构不同，ARM 天生在简单指令处理中就比 X86 快，所以在整型计算中才能大幅领先。...ARM 和 X86 版本的软件一样吗？ ARM 和 X86 架构的软件会有所不同，你可以在线或者离线下载，或者从厂家 support 处获取。以上就是今天的全部内容了，感谢您的阅读，我们下节再会。

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【Android 逆向】x86 CPU 架构体系 ( 堆内存 | 栈内存 | 函数调用 )

文章目录一、x86 架构下的堆内存二、x86 架构下的栈内存与函数调用一、x86 架构下的堆内存 ---- 在可用内存中 , 申请内存块 , 这部分内存块就是堆内存 ; C 语言中使用 malloc...在系统管理的内存块中 , 分配 size 大小的内存 , 将这块内存的首地址返回 ; 对于 Java 语言的 new 关键字在堆内存中创建对象 , Java 运行环境氛围两层 , 上层是 Java 虚拟机...( JVM ) , 下层是 Windows / Linux / Mac 操作系统 ; Java 虚拟机启动时 , 首先要根据启动时的内存设置参数 , 维护一个指定大小的内存空间 ; JVM 申请的内存..., 可以一次性分配完毕 , 也可以选择使用多少分配多少的策略 ; new 创建对象 , 由 JVM 向操作系统申请一块内存 , 然后返回内存的首地址给客户端 ; 二、x86 架构下的栈内存与

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x86 架构运行其他架构镜像

初始环境系统： centos 7 （ x86_64 GNU/Linux） docker版本：Docker version 20.10.11 1、初始化 binfmt_misc 、QEMU依赖安装...qemu-mips qemu-mipsn32 qemu-ppc64 qemu-s390x qemu-sparc32plus register 可以看到qemu支持的架构有...，验证是否可以运行 2、uname -a查看容器的架构类型 [root@VM-187-115-centos ~]# docker pull loongsongd/debian_mips64el_x64...默认qemu的配置中，是不支持 loongarch 架构的，所以如果镜像的架构是 loongarch 的话，那需要另外注册。...可在镜像系统目录 /usr/bin 目录中放入 qemu-aarch64-static 文件，需要放对应架构的qemu-****-static 文件。

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转载：x86的cpu_relax解析

这个poll的过程需要CPU一直循环等待。要是让我这个菜鸟来写的话，循环体内大概是什么都不会做的了，XD。而x86的内核中一般是调用cpu_relax()。这个函数又是何方神圣呢？...#define cpu_relax() rep_nop() static always_inline void rep_nop(void) { asm volatile ( "rep;nop...to reduce the power consumed by a Pentium 4 processor while executing a spin loop. … 简单点说，用pause可以提示CPU

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【C 语言】CPU 架构 ( CPU 指令集类型 | CPU 指令类型 | CPU 架构 )

文章目录一、CPU 指令集类型二、CPU 指令类型三、CPU 架构 1、x86 2、ARM 3、MIPS 4、PowerPC 一、CPU 指令集类型 ---- CPU 指令集类型 : RISC...: Reduced Instruction Set Computers , 精简指令集 , 手机使用的 ARM 芯片 ( 高通 ) 就是精简指令集 , Android 是基于 ARM 架构的操作系统 ;...CISC : Complex Instruction Set Computers , 复杂指令集 , PC 机的 x86 架构 CPU ( Intel , AMD ) 就是复杂指令集 ; Linux..., Windows 是基于 x86 架构的操作系统 ; C 语言的代码编译的程序 , 在不同类型指令集的 CPU 上是不同的 ; 二、CPU 指令类型 ---- 指令类型 : ① 常用指令 : 指令集中存在...架构 ---- 1、x86 x86 构架的 CPU 只要用于 PC 机 , 桌面等设备 ; 指令集类型是 CISC 复杂指令集 ; 2、ARM ARM 架构的 CPU 由 ARM 公司退出 , 该公司只设计

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