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CPU虚拟化技术(Virtualization Technology)

简单通俗的说:就是把一台电脑分成多台电脑。

所谓虚拟化,是指将单台电脑软件环境分割为多个独立分区,每个分区均可以按照需要模拟电脑的一项技术。它的技术实质是通过中间层次实现计算资源的管理和再分配,使资源利用实现最大化。虚拟化分区带来的最大好处是使同一个物理平台能够同时运行多个同类或不同类的操作系统,以分别作为不同业务和应用的支撑平台。

虚拟化有两种实施方式:传统的纯软件虚拟化方式(无需CPU支持VT技术)和硬件辅助虚拟化方式(需CPU支持VT技术)。纯软件虚拟化运行时的开销会造成系统运行速度较慢,有数据表明其引起的系统性能下降可能达5%-20%。所以,支持VT技术的CPU在基于虚拟化技术的应用中,效率将会明显比不支持硬件VT技术的CPU的效率高出许多。

现在CPU的VT技术就是:为了提升Windows 7的兼容性(因为目前多数软件都是基于XP或以下开发的,),Windows 7为用户提供了一种称为XP模式的功能,这个XP模式可以让用户在Windows 7中运行基于XP系统开发的软件。

但是要想能运行这个XP模式,CPU必须要支持VT技术,且系统内存不低于2G。但是目前占处理器市场绝大部分份额的英特尔处理器,其平民级的CPU甚至连部分四核CPU都不支持VT技术,所以争论出来了…..

如何知道自己的电脑是不是支持CPU虚拟化?

下载一个叫做SeurAble的软件就可以看到了,如下图:

wwww

图中第三项是检测CPU支不支持虚拟化技术的,有以下四种情况:
(1)如果图中第三项显示NO,说明你的CPU不支持虚拟化技术,那么这个虚拟机你就装不上;
(2)如果第三项显示YES,那说明你的CPU支持虚拟化技术,且虚拟化技术已经打开(BIOS中没有锁闭开关);
(3)如果你的第三项显示的是Locked Off,说明你的CPU支持虚拟化技术,但是在BIOS中这个技术被锁定了,需要更改Bios,设置相关hardware virtualization(硬件虚拟化)开关。如果Bios没有此项,只能手动修改BIOS或者找新版本BIOS了(刷BIOS有风险,要慎重);
(4)如果你的第三项显示的是Locked On,恭喜你,你的CPU支持虚拟化技术,且该功能在BIOS中没有被锁定,完全可以安装这个虚拟机。

 

我的电脑能否开启CPU虚拟化?

开机进入BOIS,找到Config – CPU – Intel(R) Virtualization Technology,将此项更改为Enabled。

BOIS找不到设置是不是就悲剧了?

那很可能你的电脑CPU不支持虚拟化,但是有强人使用软件symcmos.exe开启了CPU虚拟化,但是这个也不是所有电脑都支持的。详情看下面链接:

http://www.pcbeta.com/forum.php?mod=viewthread&tid=836240

 

通常我们选购CPU的时候,对于这项CPU虚拟化技术的支持,通常并没不在意,因为这是我们日常应用所接触不到的环节,对于一些资深人员提到虚拟技术并不陌生。这项技术在传统的大型机和Unix系统上早已是很普及了,但因为桌面处理器大都使用的是X86架构,这决定了在其之上使用硬件级虚拟化技术的难度。

拥有虚拟化技术可以令一台主机同时于运行多种操作系统:

两大CPU巨头英特尔和AMD都想方设法在虚拟化领域中占得先机,但是AMD的虚拟化技术在时间上要比英特尔落后几个月。英特尔自2005年末开始便在其处理器产品线中推广应用英特尔VirtualizationTechnology(IntelVT)虚拟化技术,在一些主流的处理器中开始支持这一技术。相比Intel来讲,AMD也已经发布了支持AMDVirtualizationTechnology(AMDVT)虚拟化技术的一系列处理器产品,并且绝大多数的AMD主流处理器都支持,这点比Intel要厚道一些,因为Intel即使一些入门级四核产品也有不支持的型号。

现在我们来说说CPU虚拟化的的概念:简单说来,CPU的虚拟化技术就是单CPU模拟多CPU并行,允许一个平台同时运行多个操作系统,并且应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响,从而显著提高计算机的工作效率。虚拟化技术与多任务以及超线程技术是完全不同的。多任务是指在一个操作系统中多个程序同时并行运行,而在虚拟化技术中,则可以同时运行多个操作系统,而且每一个操作系统中都有多个程序运行,每一个操作系统都运行在一个虚拟的CPU或者是虚拟主机上;而超线程技术只是单CPU模拟双CPU来平衡程序运行性能,这两个模拟出来的CPU是不能分离的,只能协同工作。

传统的软件虚拟化严重占系统资源,无法提高工作效率:

纯软件虚拟化解决方案存在很多限制。“客户”操作系统很多情况下是通过VMM(VirtualMachineMonitor,虚拟机监视器)来与硬件进行通信,由VMM来决定其对系统上所有虚拟机的访问。(注意,大多数处理器和内存访问独立于VMM,只在发生特定事件时才会涉及VMM,如页面错误。)在纯软件虚拟化解决方案中,VMM在软件套件中的位置是传统意义上操作系统所处的位茫。如处理器、内存、存储、显卡和网卡等)的接口,模拟硬件环境。这种转换必然会增加系统的复杂性。

硬件虚拟化可以支持64位系统,使用大容量内存,提高效率:

CPU的虚拟化技术是一种硬件方案,支持虚拟技术的CPU带有特别优化过的指令集来控制虚拟过程,通过这些指令集,VMM会很容易提高性能,相比软件的虚拟实现方式会很大程度上提高性能。虚拟化技术可提供基于芯片的功能,借助兼容VMM软件能够改进纯软件解决方案。由于虚拟化硬件可提供全新的架构,支持操作系统直接在上面运行,从而无需进行二进制转换,减少了相关的性能开销,极大简化了VMM设计,进而使VMM能够按通用标准进行编写,性能更加强大。另外,在纯软件VMM中,目前缺少对64位客户操作系统的支持,而随着64位处理器的不断普及,这一严重缺点也日益突出。而CPU的虚拟化技术除支持广泛的传统操作系统之外,还支持64位客户操作系统。虚拟化技术是一套解决方案。完整的情况需要CPU、主板芯片组、BIOS和软件的支持,例如VMM软件或者某些操作系统本身。即使只是CPU支持虚拟化技术,在配合VMM的软件情况下,也会比完全不支持虚拟化技术的系统有更好的性能。

想象一下,一个操作系统几乎不需花任何时间就可被启动,即使它崩溃了,你只需简单地将它剔除出去,同时立即装载一个新的。如果你正在同时运行几个操作系统,当你准备给其中一个载入新的映像时,你可马上将它关闭,并把该系统正在处理的工作分流给其他系统运行。如果你有5个RedHat的副本正在运行Apache服务器软件,而其中一个因满负荷而停止响应,没问题,你只需简单地将响应请求转交给其他4个系统处理,同时重启那个停止工作的系统就行了。如果你已为你正在运行的操作系统存储了一份“快照”,那么每当有一些不愉快的事情发生时你都可重新启动它,例如被黑客攻击、感染病毒。从一个安全的分区载入映像并修复好它就行了。虚拟化还可让用户毫不费时地重新安装操作系统而不需像以往使用Ghost那样去安装设备驱动。你可简单地就像使用普通程序那样去载入、卸载和存储操作系统。

在12个处理核心的虚拟化演示中,三种操作系统各占不同核心

同样,它也允许你在同一台机器上使用多个不同的操作系统。如果你是一名程序员,需要编写代码使它们在Windows95/98/Me/2000/XP/vista上都能运行,你可在你的办公桌上准备5台机器或是1台运行了5种虚拟操作系统的电脑。同时,作为程序员的你需在每个浏览器的每个版本上校验这些代码,很明显微软不会让你在一个已拥有高版本IE的情况下去安装更低版本的IE去做这些事,但你可一个个地安装旧的操作系统或采取更好一些的解决方法——让它们同时运行。

虚拟化技术给人们带来了惊喜,它让我们可在硬件级别上完成计算机的虚拟化工作。目前时机成熟了,CPU中引入该技术,这让更多的用户都能涉足到新技术的应用,大大提高了用户使用处理器的效率,编写VMM不再那么困难了。不过我们也要清醒地认识到,现有的虚拟技术不会马上消失,相反它们会变得更为普遍,随着电脑硬件的价格走低,且系统开销问题得到改善,而大型服务器提供商们也不会在现有的技术上发生巨大的变化,毕竟目前还用得过去。因此VT想要取代现有的计算机虚拟技术或得到人们的认同还需一段时间。可我们相信硬件级别的虚拟化技术毋庸置疑的是未来计算机发展的方向,有着灿烂的前途。

建议:在选购处理器的同时,这个CPU虚拟化功能的确对部分专业人员有着举足轻重的作用,但是对我们玩家来讲,根本毫无意义。就Intel而言,在一些入门级的产品上,的确省去了这一功能,因此价格相对而言较低,例如:入门级四核Q8200,和双核E5200/E7200系列等等,我们在购买这些产品时,不要因为少了这项功能而拒之门外,因为产品在性能上其实相比同类而言没有损失,但价格上却相比有虚拟化技术的产品有不小的优势,因此我们应该只选对的,不选贵的。不过近期英特尔有了不小的举动,也把入门级产品升级虚拟化技术,详细内容请查看新闻:好消息!Intel五款CPU升级虚拟化技术。

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