VIRTIO：它如何提高性能

Question

我想明白：

1. 与完全虚拟化或hw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guest虚拟机和Hypervisor之间的VMEXIT / VMENTER或上下文切换？

3. virtio的基本概念或架构是什么？

谢谢

Answer 1

VIRTIO是一个实用的界面。 这意味着访客必须意识到它正在虚拟化环境中运行，因此它可以部署它的VIRTIO驱动程序与虚拟硬件进行通信。 半虚拟化案例经过优化，可以将guest-> hyper-visor-> host和back转换的数量保持在最小，从而提高性能。 将差异与完全虚拟化进行比较，其中客户可能不知道它是虚拟化的，因为它提供了许多模拟的硬件，只要它是真正的硬件。 但是，对于每次访问硬件时，guest虚拟机都会有一个陷阱来处理每个单独的访问。 例如，如果NIC卡需要20个寄存器设置来发送一个数据包，该数据包将从客户端和模拟器发送20个转换。

现在有另一种类型的虚拟化依赖于IOMMU。 这些可以被编程为将其地址空间的一部分传递给给定的VM。 因此，VM可以直接访问硬件，并且超级遮阳板/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，它实际上是一个真正的NIC，它已被细分为许多不同的虚拟NIC，每个VM一个。

在http://vmsplice.net/~stefan/virtio-devconf-2014.pdf上有一篇很好的VIRTIO架构文章。