虚拟化技术介绍

虚拟化（Virtualization）技术最早出现在20世纪60年代的IBM大型机系统，在70年代的System 370系列中逐渐流行起来。这些机器通过一种叫虚拟机监控器（Virtual Machine Monitor，VMM）的程序在物理硬件之上生成许多可以运行独立 *** 作系统软件的虚拟机（Virtual Machine）实例。
随着近年计算机技术的进步，无论是服务器市场、桌面市场，还是嵌入式市场，处理器的频率和核心数目都出现了巨大的进步，从而带来了处理能力的迅速增长，使得虚拟化技术再次迅速发展起来，并从最初的的 裸机虚拟化 技术开始，演化出 主机虚拟化 、 混合虚拟化 等更复杂的虚拟化模型，并在此基础山发展出了当下最热门的 云虚拟化 技术，极大地降低了IT成本，增强了系统的安全性，可靠性和扩展性。

在计算机领域，虚拟化是一个广义的概念。简而言之，虚拟化是指对计算机资源的抽象。虚拟机最初被Popek和Goldberg定义为物理机器的一个或多个隔离的有效复制[16]。JE Smith和RaviNair给出了一个更具体化的定义：虚拟机是通过在物理平台上添加的软件给出的一个或多个不同的平台。一个虚拟机可以有一个 *** 作系统和指令集，或者两者都有，可以不同于底下的真实的硬件。

虚拟化技术的本质在于对计算机系统软硬件资源的划分和抽象。计算机系统的高度复杂性是通过各种层次的抽象来控制，每一层都通过层与层之间的接口对底层进行抽象，隐藏底层具体实现而向上层提供较简单的接口。

计算机系统包括五个抽象层：硬件抽象层，指令集架构层， *** 作系统层，库函数层和应用程序层。相应地，虚拟化可以在每个抽象层来实现。无论是在哪个抽象层实现，其本质都是一样的，那就是它使用某些手段来管理分配底层资源，并将底层资源反映给上层。 *** 作系统上传统的进程模型就利用了虚拟化的思想， *** 作系统通过对物理内存的划分和抽象，给每个进程呈现出远超出物理内存空间的4G空间，并且使得每个进程实现了有效的隔离，从而一个进程的崩溃不会影响到其它进程的正常运行。

虚拟化平台是 *** 作系统层虚拟化的实现。在系统虚拟化中，虚拟机（VM）是在一个硬件平台上模拟一个或者多个独立的和实际底层硬件相同的执行环境。每个虚拟的执行环境里面可以运行不同的 *** 作系统，即客户机 *** 作系统（Guest OS）。Guest OS通过虚拟机监控器提供的抽象层来实现对物理资源的访问和 *** 作。目前存在各种各样的虚拟机，但基本上所有虚拟机都基于"计算机硬件 + 虚拟机监视器（VMM）+ 客户机 *** 作系统（Guest OS）"的模型。

虚拟机监控器是计算机硬件和Guest OS之间的一个抽象层，它运行在最高特权级，负责将底层硬件资源加以抽象，提供给上层运行的多个虚拟机使用，并且为上层的虚拟机提供多个隔离的执行环境，使得每个虚拟机都以为自己在独占整个计算机资源。虚拟机监控器可以将运行在不同物理机器上的 *** 作系统和应用程序合并到同一台物理机器上运行，减少了管理成本和能源损耗，并且便于系统的迁移。

根据虚拟机监视器在虚拟化平台中的位置，可以将其分为以下3种模型：

虚拟机监视器采用的虚拟化技术分为以下4种：

嵌入式系统是虚拟化技术的新方向和重要分支。
嵌入式处理器的迅速发展使得嵌入式系统在更多方面得到了广泛的应用。而嵌入式设备应用的普及导致其对软硬件的需求也越来越高。硬件体现在不断增强的计算能力和多种多样的外部设备，软件体现在愈加复杂的新功能特性。这些问题导致嵌入式开发变得复杂和软件维护成本的增加。原来的SMP和AMP等多核 *** 作系统方案无法满足安全隔离、硬件资源分配和复用等日益复杂的要求。因此，服务器和桌面系统上的虚拟化技术被引入了嵌入式 *** 作系统领域，并借助于硬件辅助虚拟化技术，解决了虚拟化技术带来的便利性与嵌入式系统得实时性要求之间的矛盾，使得以Linux KVM、Xen等嵌入式虚拟化平台得到了迅速发展。

虚拟化平台在硬件和 *** 作系统之间引入了一个新的抽象层次，称为虚拟机监控器(Virtual Machine Monitor，简称VMM)，由它接管所有的硬件，并管理运行其上的所有虚拟机(Virtual Machine，简称VM)，而每个虚拟机中可以运行各自的 *** 作系统。

虚拟化的优点在于实现了资源的重用，使得一个物理平台上面可以同时运行多个不同的 *** 作系统。通过利用系统虚拟化技术，可以在嵌入式设备中同时运行实时 *** 作系统和通用 *** 作系统，分别发挥各自的优势——实时 *** 作系统处理实时任务，通用 *** 作系统提供丰富的应用程序，它们彼此分工协作，发挥各自的优势，同时满足各种不同的需求。

但与此同时，虚拟化平台技术也引入了新问题。不少嵌入式系统对实时性能都有比较高的要求，而虚拟机与虚拟机监控器间的切换导致处理器 *** 作模式的切换和上下文的切换，会增加系统的响应时间，从而增加实时系统的时间不确定性，影响了实时系统的性能。虚拟机对运行于其上的应用程序的隔离又增加了虚拟机监控器的精确调度的难度，目前的虚拟机监控器也只能基于虚拟机的优先级或者时间片分配而进行粗粒度的调度。此外，现存的虚拟化平台技术主要基于X86等通用计算机平台，对ARM、MIPS等嵌入式处理器支持不够，在功能性和稳定性上都有所缺失。

综上所述，虚拟化可以解决嵌入式系统目前面临的不少问题，带来很多方便，但由于现存虚拟化解决方案（如KVM和XEN）在设计之初并没有考虑嵌入式系统的特殊需求，从导致功能性、实时性、稳定性都有所缺失。

行业主要上市公司：Facebook(METAO);微软(MSFTO);索尼(SONY);Unity(U)等

本文核心观点：文化娱乐和医疗健康是VR主要应用场景

全球VR在医疗和文娱领域应用场景较多

总体来看，全球虚拟现实(VR)行业目前主要应用场景为医疗健康领域、制造业领域、商贸领域、教育领域和文化娱乐领域，其中医疗健康领域和文化娱乐领域的虚拟现实(VR)应用范畴相对较大，商贸、教育以及制造业领域虚拟现实(VR)应用目前还处在起步阶段。

VR在文娱领域应用

——应用场景：包含商超、旅游等多种场景

在文娱休闲领域，针对传统文娱体验互动性有限、社交性不足、体验形式单一等现状问题，虚拟现实支持融合型、分享型和沉浸型数字内容与服务，有助于围绕信息技术融合创新应用，打造信息消费升级版，培育中高端消费领域新增长点。虚拟现实在文娱休闲中主要用于商超、旅游、社交、游戏、剧集与活动直播等应用场景。

——应用案例：增加互动性及推进艺术创作

虚拟现实在文化领域的应用主要包括通过数字手段对传统影视作品进行艺术加工，使观众能够身临其境，甚至与作品中的人物进行互动。此外，还可作为一种新型工具来进行艺术创作。作为传输显示信息媒体和新型设计工具，虚拟现实可以将艺术动态化，将创作者构思变成看得见的虚拟物体和环境，并大幅提高表现能力，使观众更加深切的感受到作品魅力。

VR在医疗领域应用

——应用场景：包含模拟医学等多种场景

在医疗健康领域，针对医生短缺、医疗资源分布不均、诊疗方式单一等现状问题，虚拟现实的高沉浸性、高可重复性、高定制化性、远程可控性等特点，有助于丰富教学和诊疗手段、降低治疗风险、提高设备利用率、促进高素质人才和医疗资源下沉，为医患双方创造便利条件，推动医疗准确性、安全性与高效性的持续进阶。现阶段虚拟现实+医疗尚无法完全取代真实诊疗过程，但现已作为传统医学手段的有效补充，具备规模推广的条件，有望成为医疗行业的重要辅助技术手段之一。虚拟现实+医疗广泛用于模拟医学、医疗工具、诊疗方案方面，主要涉及医学教育培训、心理/精神疾病治疗、强化临床诊治、医学康复护理和远程医疗指导等业务场景。

——应用案例：帮助提高医生个人能力

虚拟现实技术在医疗健康领域的应用主要包括学习培训、手术模拟、精神康复治疗等方面。通过提供真实环境和实时触觉反馈，虚拟现实技术可以帮助医生提高手术的熟练度和成功率，制定有效的康复训练计划帮助病人实现术后康复。在疫情期间，虚拟现实技术在守好疫情防线方面支撑作用明显。

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《全球虚拟现实(VR)行业市场调研与发展前景预测分析报告》。

1、将电脑关机，重新按开机键开机，在开机的同时迅速按F10按键进入bios。
2、进入到bios界面之后，选择后边的security安全选项。
3、进入到security的界面，然后选择下方的system security系统安全选项。
4、回车键进入到设置的界面，可以看到Virtualization Technology的选项，此时后边是关闭的状态，也就是disable，向右按方向键切换出enable。
5、切换出enable选项后，vt选项就开启了，这个时候按F10,会保存当前的设置。

说到虚拟服务器，就涉及到一个概念，那就是服务器虚拟化。那么什么是服务器虚拟化呢？

将服务器的物理资源抽象为逻辑资源，一个服务器变成几台甚至上百台相互隔离的虚拟服务器。我们不再受限于物理边界，而是让CPU、内存、磁盘、I/O等硬件成为可以动态管理的资源池，从而提高资源利用率，简化系统管理，实现服务器集成，使 IT 更能适应业务变化——-这就是服务器虚拟化。

一、虚拟化技术有其优势

它解决了内存和I/O等硬件瓶颈，但也带来了安全隐患。例如，它破坏了正常的网络架构，导致虚拟服务器受到攻击或出现某种情况。

虚拟服务器也会受到影响；可能会导致系统服务器过载。如果服务器过载到一定程度，可能会导致各个虚拟服务器的运行程序过慢，影响客户的使用。

更严重的还可能导致物理服务器系统崩溃，给客户造成不可估量的损失；还会使虚拟机失去安全保护，服务器被攻击的几率大大增加，虚拟机补丁带来的安全风险。
二、服务器虚拟化系统

虚拟机的优势之一是降低了服务器的供电和散热成本，同时让 *** 作更简单、更安全、更方便用户来管理服务器。

此外，部署虚拟机比部署物理机要快得多。您可以在几秒钟内克隆或部署一个新的虚拟服务器，从而不断变化和适应不同的业务需求

同时，为了使企业数据更安全，虚拟化服务器可以在多个服务器上运行一个应用程序服务器，这意味着当一台服务器出现故障或受到攻击时，它可以继续在另一台服务器上运行。

同一个应用程序最大限度地减少了服务器中断的可能性。

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