系统虚拟化的核心任务是CPU虚拟化，本篇博客主要介绍kvm中采用的cpu虚拟化技术。
硬件辅助CPU虚拟化技术——VT-xIntel VT中的VT-x（Intel Virtualization technology for x86）技术扩展了传统的IA32处理器架构，为IA32架构的处理器虚拟化提供了硬件支持。
VMX操作模式VT-x引入了两种操作模式，统称为VMX操作模式。
1. 根操作模式：VMM运行所处的模式。
2. 非根操作模式：客户机运行所处的模式。
这两种操作模式和IA32特权级0 ~ 特权级3是正交的，即每种操作模式下都有相应的特权级0 ~ 特权级3。
所以在VT-x使用的情况下，描述程序运行在某个特权级，例如特权级0，还必须指出当前是处于根模式还是非根模式。
为什么要引入两种操作模式？指令的虚拟化是通过“陷入再模拟“的方式实现的，而IA32架构有19条敏感指令不能通过这种方法处理，导致了虚拟化漏洞。
最直接的解决办法，是使这些敏感指令能触发异常——但这种方法会改变这些指令的语义，导致与原有软件不兼容。
为此，就引入了新的模式。
在非根模式下，所有敏感指令（包括19条不能被虚拟化的敏感指令）的行为都被重新定义，使得它们能不经虚拟化就直接运行或通过“陷入再模拟”的方式来处理。
在根模式下，所有指令的行为和传统IA32一样，没有改变，因此原有的软件都能正常运行。
VM-Exit和VM-EntryVT-x中，非根模式下敏感指令引起的“陷入”被称为VM-Exit。
VM-Exit发生时，CPU自动从非根模式切换成根模式。
相应的，VT-x也定义了VM-Entry，该操作由VMM发起，（通过VMLAUCH/VMRESUME指令），通常是调度某个客户机运行，此时CPU从根模式切换到非根模式。
为了更好地支持CPU虚拟化，VT-x引入了VMCS（虚拟机控制结构）。
VMCS保存虚拟CPU需要的相关状态，例如CPU在根模式和非根模式下的特权寄存器的值。
VMCS主要供CPU使用，CPU在发生VM-Exit和VM-Entry时，都会自动查询和更新VMCS。
VMM可以通过指令来配置VMCS，进而影响CPU的行为。
VMCS是保存在内存中的数据结构，包含了虚拟CPU的相关寄存器的内容和虚拟CPU相关的控制信息，每个VMCS对应一个虚拟CPU。
VMCS在使用时需要与物理CPU绑定，它们是一对一的关系。
绑定到某一个物理CPU的VMCS可以解除这种绑定关系，然后重新绑定到另一个物理CPU上。
这种绑定关系的变化称为VMCS的“迁移”。
VMPTRLD <VMCS地址>：将指定的VMCS与执行该指令的物理CPU绑定。
VMCLEAR：将执行该指令的物理CPU与它的VMCS解除绑定。
VMCS主要的信息存放在VMCS数据域中，VT-x提供了两条指令用于访问VMCS。
VMREAD <索引>：读VMCS中“索引”指定的域
VMWRITE<索引><数据>：写VMCS中“索引”指定的域
VM-Entry是指CPU从根模式切换到非根模式，从软件角度，是指CPU从VMM切换到客户机执行。
这个操作通常由VMM主动发起，在发起之前，VMM会设置好VMCS相关域的内容，例如客户机状态域，宿主机状态域等，然后执行VM-Entry指令。
VM-Entry的具体行为由VMCS数据域中的VM-Entry控制域规定。
VM-Entry控制域中有3部分，IA-32e mode guest，MSR VM-Entry控制， 事件注入控制。
如果1~4步的检查没有通过，CPU会报告VM-Entry失败。
如果都正常通过了，处理器就会把执行环境从VMM切换到客户机环境，开始执行客户机指令。
VM-Exit是指CPU从非根模式切换到根模式，从客户机切换到VMM的操作。
引发VM-Exit的原因很多，例如在非根模式执行了敏感指令，发生了中断等。
VM-Execution控制域用来控制CPU在非根模式运行时的行为，根据虚拟机的实际应用，VMM可以通过配置VM-Execution控制域达到性能优化等目的。
VM-Execution控制域主要控制三个方面
控制某条敏感指令是否产生VM-Exit，如果产生，则由VMM模拟该指令。在某些敏感指令不产生VM-Exit时，控制该指令的行为。异常和中断是否产生VM-Exit。 VM-Exit控制域 VM-Exit信息域VM-Exit信息域提供以下四种信息。
基本的VM-Exit信息，包括如下内容：1）Exit Reason：提供了VM-Exit的基本原因 VM-Exit的具体过程CPU将此次VM-Exit的原因信息记录到VMCS相应的信息域中，VM-Entry interruption-information 字段的有效位被清零。
CPU状态保存到VMCS客户机状态域。根据设置，CPU也可能将客户机的MSR保存到VM-exit MSR-store区域。
根据VMCS中宿主机状态域和VM-Exit控制域中的设置，将宿主机状态加载到相应CPU寄存器。CPU也可能根据VM-exit MSR-store区域来加载VMM的MSR。
CPU由非根模式切换到了根模式，从宿主机状态域中CS:RIP指定的VM-Exit入口函数开始执行。