linux-kernel - 虚拟 : How it increase performance

Question

我想了解:

1. 与完全虚拟化或硬件辅助虚拟化(如 virtio_net 或 virtio_blk)相比，virtio 驱动程序如何提高性能？

2. 这些 virtio 驱动程序如何影响 VMEXIT/VMENTER 或 guest 与管理程序之间的上下文切换？

3. virtio 的基本思想或架构是什么？

谢谢

Answer 1

VIRTIO 是一个准虚拟化接口(interface)。这意味着 guest 必须知道它正在虚拟化环境中运行，以便它可以部署它的 VIRTIO 驱动程序来与虚拟硬件对话。半虚拟化案例经过优化，可将 guest ->hyper-visor->主机和返回转换的数量保持在最低水平，从而提高性能。差异与完全虚拟化相比，在完全虚拟化中 guest 可能不知道它是虚拟化的，因为它提供了许多模拟硬件，而这些模拟硬件就其而言是真实的硬件。但是，对于硬件的每次访问， guest 都会设置一个陷阱来处理每个单独的访问。例如，如果一个 NIC 卡需要 20 个寄存器设置来发送一个数据包，该数据包将经过 20 个转换从客户机到模拟器。

现在还有另一种类型的虚拟化，它依赖于 IOMMU。这些可以被编程为将它们的部分地址空间传递给给定的虚拟机。因此，虚拟机可以直接访问硬件，管理程序/主机不需要参与真实硬件的仿真。在这种情况下，它可能是一个虚拟 NIC，它实际上是一个真实的 NIC，它被分割为许多不同的虚拟 NIC，每个 VM 一个。

在 http://vmsplice.net/~stefan/virtio-devconf-2014.pdf 上有一篇关于 VIRTIO 架构的很好的文章。