本文详细介绍了KVM如何帮助Linux实现虚拟化扩展，涉及x86架构扩展、KVM架构、虚拟化MMU和虚拟化I/O。KVM利用硬件扩展实现虚拟化，包括客户机模式、硬件状态转换和退出原因报告。文章探讨了虚拟MMU的挑战和解决方案，如Caching Virtual MMU，以及虚拟化I/O，包括mmio和帧缓冲区的处理。KVM通过用户空间的设备模型模拟I/O行为，实现了高效的虚拟化技术。
原文链接：kvm: the Linux Virtual Machine Monitor
Abstract
KVM是一种子系统（subsystem），他可以帮助Linux系统进行虚拟化扩展，并添加VMM功能。
x86架构扩展
- x86是臭名昭著的难以虚拟化
- 一些指令不会被捕获，也就不会形成“trap”
- 基于上述问题，x86提供商对该结构进行了扩展，这些扩展使得该架构更容易虚拟化，虽然这些扩展彼此不兼容，但是他们实质上是相似的，包括：
- 新的guestOS模式：处理器可以转成客户机模式，该模式具有正常操作模式的所有常规特权级别，除了系统软件可以选择性地请求捕获某些指令或某些寄存器访问外
- 硬件状态转换：在guest模式切换的时候，硬件到切换控制寄存器（CR），CR可以影响处理器和段寄存器，和指令指针。CR可以控制传输生效。
- 退出原因报告：从guest‘模式切换回host模式时，硬件会报告切换原因，以便软件可以采取适当的措施
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