1.虚拟化介绍

虚拟化是云计算的基础。简单的说，虚拟化使得在一台物理的服务器上可以跑多台虚拟机，虚拟机共享物理机的 CPU、内存、IO 硬件资源，但逻辑上虚拟机之间是相互隔离的。

物理机我们一般称为宿主机（Host），宿主机上面的虚拟机称为客户机（Guest）。

那么 Host 是如何将自己的硬件资源虚拟化，并提供给 Guest 使用的呢？
这个主要是通过一个叫做 Hypervisor 的程序实现的。

根据 Hypervisor 的实现方式和所处的位置，虚拟化又分为两种：
全虚拟化
半虚拟化
全虚拟化：
Hypervisor 直接安装在物理机上，多个虚拟机在 Hypervisor 上运行。Hypervisor 实现方式一般是一个特殊定制的 Linux 系统。Xen 和 VMWare 的 ESXi 都属于这个类型
半虚拟化:
全虚拟化一般对硬件虚拟化功能进行了特别优化，性能上比半虚拟化要高；
半虚拟化因为基于普通的操作系统，会比较灵活，比如支持虚拟机嵌套。嵌套意味着可以在KVM虚拟机中再运行KVM。

2.kvm介绍

kVM 全称是 Kernel-Based Virtual Machine。也就是说 KVM 是基于 Linux 内核实现的。
KVM有一个内核模块叫 kvm.ko，只用于管理虚拟 CPU 和内存。
那 IO 的虚拟化，比如存储和网络设备则是由 Linux 内核与Qemu来实现。

3、CPU完全虚拟化和半虚拟化的区别？

cpu支持了硬件虚拟化，通过xen或kvm配置后及时完全虚拟化，cpu不支持就是半虚拟化。

4，CPU虚拟化

CPU的虚拟化本质上是时间分片。这里我们用的是KVM来虚拟的。流程如下：
QEMU调用ioctl进入内核，内核读取VMCS，（这里先解释下VMCS，VMCS是异常处理的关键结构，里面存储了客户机，宿主机，陷入退出的各种状态。）把客户机的状态装在到CPU的CS:EIP，然后执行 kvm_exit_handler. 如果是IO引起的，则进入用户模式，执行QEMU.

5，内存虚拟化

一般的内存虚拟化都经过了两次的页表转换。 客户机线性地址到 客户机物理地址， 然后再到宿主机物理地址。 这样经过了两次转换，效率很难提高。于是就出现了影子页表。
这里就不得不说影子页表了。 这里有一张hash表，维护者物理机和客户机的内存地址映射表。 那么如何被建立的呢？

当发生页故障的时候，VMM搜索客户页表，如果不存在客户线性地址VGA 到 客户机物理地址 GPA的转换，那么则返回给虚拟机异常，由虚拟机处理页故障。
如果存在映射关系，则先去寻找QEMU地址空间的主机线性地址 HVA， 如果不存在 HVA 映射到 HPA， 那么kernel 去分配物理地址。 然后VMM可以使用该HPA构建影子页表。 至此，影子页表建立完成。

6.KVM常用命令