在Linux和Windows系统中，如何判断CPU是否支持硬件虚拟化

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    2024-06-21 20:59:00
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简介

VT技术，全称为Virtualization Technology（虚拟化技术），是一种由硬件制造商（如Intel和AMD）提供的技术，设计用于增强计算机系统对虚拟化软件的支持。

VT技术主要涉及以下几个方面：

  1. 硬件辅助虚拟化：在早期的虚拟化技术中，虚拟机监控器（Hypervisor）需要依赖纯软件模拟硬件环境，这会带来一定的性能损失。VT技术通过在CPU层面添加特定指令集和功能，使得虚拟机可以直接访问并使用这些硬件资源，从而大幅提高了虚拟机的运行效率和性能。

  2. CPU虚拟化（VT-x for Intel, AMD-V for AMD）：允许一个CPU核心同时运行多个操作系统实例，每个操作系统都像是在独立的硬件上运行一样，彼此间互不影响。这大大提升了资源利用率和灵活性。

  3. I/O虚拟化（VT-d for Intel, IOMMU for AMD）：改善了设备输入输出的虚拟化，使得外设（如网卡、硬盘控制器）能更高效、更直接地分配给虚拟机使用，提高了I/O性能并增强了安全性。

  4. 网络虚拟化（VT-c for Intel）：优化了网络数据的传输，减少了虚拟化环境中的网络延迟和提高吞吐量，对于云服务和数据中心来说尤为重要。

通过VT技术，企业和数据中心能够更有效地部署和管理服务器资源，实现资源的最大化利用，同时也简化了软件测试、开发环境配置和高可用性方案的实施。此外，VT技术还促进了云计算和容器技术的发展，因为它允许在单一物理服务器上运行多个隔离的虚拟环境，每个环境都能独立运行操作系统和应用程序。

虚拟化技术使您的处理器能够充当多个独立的计算机系统。这使得多个操作系统可以同时在同一台机器上运行。

例如，每当你想在你的 Ubuntu 系统上安装虚拟化应用程序，比如 VMware Workstation、VirtualBox 等，你应该首先验证你的系统是否支持虚拟化以及是否启用了它。只有这样，您才能使用单个处理器运行虚拟机。

Windows和Linux系统都支持虚拟化技术！

linux系统

在Linux上可以通过以下方法来检查您的处理器是否支持虚拟技术：

  • lscpu 命令或/proc/cpuinfo 文件

  • cpu-checker 实用程序

  • Libvirt 客户端实用程序

lscpu或/proc/cpuinfo 文件

在终端查看/proc/cpuinfo文件，找到flags部分，如果其中输出有VMX或SVM，即表明支持虚拟化技术。

输入  cat /proc/cpuinfo | grep vmx --color  或 grep -E '(vmx|svm)' /proc/cpuinfo 有结果显示，表明支持intel-vt 虚拟化

输入  cat /proc/cpuinfo | grep svm --color  有结果显示，svm表明支持amd-vt 虚拟化

 1[root@lhr ~]# cat  /proc/cpuinfo | grep vmx --color
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29vmx flags       : vnmi invvpid ept_x_only ept_ad ept_1gb tsc_offset vtpr ept vpid unrestricted_guest ept_mode_based_exec tsc_scaling
30flags           : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush mmx fxsr sse sse2 ss ht syscall nx pdpe1gb rdtscp lm constant_tsc arch_perfmon rep_good nopl xtopology tsc_reliable nonstop_tsc cpuid pni pclmulqdq vmx ssse3 fma cx16 pdcm pcid sse4_1 sse4_2 x2apic movbe popcnt tsc_deadline_timer aes xsave avx f16c rdrand hypervisor lahf_lm abm 3dnowprefetch invpcid_single ssbd ibrs ibpb stibp ibrs_enhanced tpr_shadow vnmi ept vpid ept_ad fsgsbase tsc_adjust bmi1 avx2 smep bmi2 erms invpcid avx512f avx512dq rdseed adx smap avx512ifma clflushopt clwb avx512cd sha_ni avx512bw avx512vl xsaveopt xsavec xgetbv1 xsaves avx512vbmi umip avx512_vbmi2 gfni vaes vpclmulqdq avx512_vnni avx512_bitalg avx512_vpopcntdq rdpid movdiri movdir64b fsrm avx512_vp2intersect flush_l1d arch_capabilities
31vmx flags       : vnmi invvpid ept_x_only ept_ad ept_1gb tsc_offset vtpr ept vpid unrestricted_guest ept_mode_based_exec tsc_scaling
32flags           : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush mmx fxsr sse sse2 ss ht syscall nx pdpe1gb rdtscp lm constant_tsc arch_perfmon rep_good nopl xtopology tsc_reliable nonstop_tsc cpuid pni pclmulqdq vmx ssse3 fma cx16 pdcm pcid sse4_1 sse4_2 x2apic movbe popcnt tsc_deadline_timer aes xsave avx f16c rdrand hypervisor lahf_lm abm 3dnowprefetch invpcid_single ssbd ibrs ibpb stibp ibrs_enhanced tpr_shadow vnmi ept vpid ept_ad fsgsbase tsc_adjust bmi1 avx2 smep bmi2 erms invpcid avx512f avx512dq rdseed adx smap avx512ifma clflushopt clwb avx512cd sha_ni avx512bw avx512vl xsaveopt xsavec xgetbv1 xsaves avx512vbmi umip avx512_vbmi2 gfni vaes vpclmulqdq avx512_vnni avx512_bitalg avx512_vpopcntdq rdpid movdiri movdir64b fsrm avx512_vp2intersect flush_l1d arch_capabilities
33vmx flags       : vnmi invvpid ept_x_only ept_ad ept_1gb tsc_offset vtpr ept vpid unrestricted_guest ept_mode_based_exec tsc_scaling
34[root@lhr ~]# cat  /proc/cpuinfo | grep svm --color
35
36[root@lhr ~]# lscpu | grep Vir
37Virtualization:        VT-x
38Virtualization type:   full
39[root@lhr ~]# 
40
41
42-- 以下不支持
43[root@alldb ~]# cat  /proc/cpuinfo | grep vmx --color
44[root@alldb ~]# lscpu | grep Vir
45Virtualization type:   full
46You have mail in /var/spool/mail/root
47[root@alldb ~]# cat  /proc/cpuinfo | grep vmx --color
48[root@alldb ~]# 

若Virtualization 输出结果 VT-x，则表示启用了虚拟化。

Linux显示的flags部分解释：
fpu – Onboard FPU
vme – Virtual Mode Extensions
de – Debugging Extensions
pse – Page Size Extensions
tsc – Time Stamp Counter
msr – Model-Specific Registers
pae – Physical Address Extensions
mce – Machine Check Architecture
cx8 – CMPXCHG8 instruction
apic – Onboard APIC
sep – SYSENTER/SYSEXIT
mtrr – Memory Type Range Registers
pge – Page Global Enable
mca – Machine Check Architecture
cmov – CMOV instructions (plus FCMOVcc, FCOMI with FPU)
pat – Page Attribute Table
pse36 – 36-bit PSEs
pn – Processor serial number
clflush – CLFLUSH instruction
dts – Debug Store
acpi – ACPI via MSR
mmx – Multimedia Extensions
fxsr – FXSAVE/FXRSTOR, CR4.OSFXSR
sse – SSE
sse2 – SSE2
ss – CPU self snoop
ht – Hyper-Threading
tm – Automatic clock control
ia64 – IA-64 processor
pbe – Pending Break Enable

syscall – SYSCALL/SYSRET
mp – MP Capable
nx – Execute Disable
mmxext – AMD MMX extensions
fxsr_opt – FXSAVE/FXRSTOR optimizations
pdpe1gb – GB pages
rdtscp – RDTSCP
lm – Long Mode (x86-64)
3dnowext – AMD 3DNow! extensions
3dnow – 3DNow!
k8 – Opteron, Athlon64
k7 – Athlon
constant_tsc – TSC ticks at a constant rate
up – smp kernel running on up
pebs – Precise-Event Based Sampling
bts – Branch Trace Store
nonstop_tsc – TSC does not stop in C states
pni – SSE-3
pclmulqdq – PCLMULQDQ instruction
dtes64 – 64-bit Debug Store
monitor – Monitor/Mwait support
ds_cpl – CPL Qual. Debug Store
vmx – Hardware virtualization //intel的虚拟化技术VT技术
smx – Safer mode
est – Enhanced SpeedStep
tm2 – Thermal Monitor 2
ssse3 – Supplemental SSE-3
cid – Context ID
fma – Fused multiply-add
cx16 – CMPXCHG16B
xptr – Send Task Priority Messages
pdcm – Performance Capabilities
dca – Direct Cache Access
sse4_1 – SSE-4.1
sse4_2 – SSE-4.2
x2apic – x2APIC
aes – AES instructions
xsave – XSAVE/XRSTOR/XSETBV/XGETBV
avx – Advanced Vector Extensions
hypervisor – Running on a hypervisor
lahf_lm – LAHF/SAHF in long mode
cmp_legacy – If yes HyperThreading not valid
svm – Secure virtual machine //AMD的虚拟化技术AMD-V
extapic – Extended APIC space
cr8legacy – CR8 in 32-bit mode
abm – Advanced bit manipulation
sse4a – SSE-4A
ibs – Instruction Based Sampling
sse5 – SSE-5
skinit – SKINIT/STGI instructions
wdt – Watchdog timer

查看文件：/dev/kvm

文件存在，则表示支持虚拟化：

1[root@lhr ~]#  ll /dev/kvm
2crw------- 1 root root 10, 232 Jun 21 09:07 /dev/kvm
3[root@lhr ~]# 
4
5
6[root@alldb ~]# ll /dev/kvm
7ls: cannot access /dev/kvm: No such file or directory
8[root@alldb ~]# 

通过 Libvirt 客户端实用程序

1sudo apt install libvirt-clients
2yum install libvirt-client
3
4
5virt-host-validate 

结果：

1[root@lhr ~]# virt-host-validate | grep virtualization
2  QEMU: Checking for hardware virtualization                                 : PASS
3[root@lhr ~]# 
4
5
6-- 不支持
7[root@alldb ~]# virt-host-validate | grep virtualization
8  QEMU: Checking for hardware virtualization                                 : FAIL (Only emulated CPUs are available, performance will be significantly limited)
9[root@alldb ~]# 

若为PASS则表示支持。若结果状态为“FAIL”，则表示不支持或未启用虚拟化。

cpu-checker 实用程序

只有Ubuntu上有该程序：

1sudo apt-get install cpu-checker
2sudo kvm-ok

结果：

 1-- 支持
 2root@lhrubuntu2204:/# sudo kvm-ok
 3INFO: /dev/kvm exists
 4KVM acceleration can be used
 5root@lhrubuntu2204:/# 
 6
 7
 8-- 不支持
 9root@lhrubuntu2204:/# sudo kvm-ok
10INFO: Your CPU does not support KVM extensions
11KVM acceleration can NOT be used
12root@lhrubuntu2204:/# 

windows10查看

图形查看：

cmd中执行systeminfo在最后看到：


使用securable软件来检测检测CPU是否支持虚拟化。打开软件后自动检测，第三个显示yes代表支持虚拟化。

也可以使用cpu-Z即可查看。

参考

https://blog.csdn.net/allway2/article/details/122341699

https://www.ostechnix.com/how-to-find-if-a-cpu-supports-virtualization-technology-vt/


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