虚拟化与 KVM/QEMU

共 17 题
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1. EPT/NPT 二级地址翻译相比影子页表(shadow page table)如何降低内存虚拟化开销?

A 影子页表用硬件二级翻译,开销更低
B 两者开销完全相同
C EPT/NPT 由硬件直接做两级翻译,减少 Guest 页表操作导致的 VM-Exit ✓ 正确答案
D EPT/NPT 需要频繁同步影子页表
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2. KVM 的 dirty page tracking 如何支持虚拟机热迁移,写保护位如何标记脏页,迭代拷贝与收敛条件是什么?

A 迁移时一次性拷贝全部内存并停机
B 写保护位标记脏页,迭代拷贝收敛后停机拷贝,实现最小停机 ✓ 正确答案
C 脏页不需要追踪
D 迁移不会暂停 VM
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3. AMD-V(SVM)的 VMCB 与 Intel VMCS 在结构与控制字段设计上有何差异?

A 两者都只能通过专用指令访问
B VMCS 字段可自由布局
C VMCB 与 VMCS 完全相同
D VMCB 字段可像普通内存直接读写,VMCS 需通过 VMREAD/VMWRITE 访问 ✓ 正确答案
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4. 中断虚拟化(如 posted interrupt)如何减少 I/O 中断引发的 VM-Exit?

A 它每次中断都触发 VM-Exit
B 它只用于非虚拟化
C 它让硬件直接把中断投递给运行中的 Guest,减少 VM-Exit ✓ 正确答案
D 它无法提升 I/O 性能
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5. H-extension 在 VIRTIO 透传 / IOMMU virtualisation 协同工程价值?

A RISC-V 不支持虚拟化
B IOMMU 虚拟化与 H-extension 无关
C virtio 只在 x86 上可用
D H-extension 提供虚拟化硬件基础,与 virtio 和 IOMMU 协同支撑设备访问 ✓ 正确答案
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6. Intel VT-x 的 VMX root/non-root 模式与 VMCS 结构如何支撑虚拟机与宿主机的切换?

A VM-Exit 无需硬件参与
B VMCS 只保存 Guest 状态
C Guest 在 non-root 模式运行,VM-Exit/Enter 由硬件通过 VMCS 切换状态 ✓ 正确答案
D VMM 与 Guest 运行在同一模式
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7. VMCS 的 guest-state 与 host-state 区域分别保存什么,VM-Exit 时如何保存现场?

A guest-state 存宿主状态
B 状态保存需 VMM 手动逐寄存器操作
C VM-Exit 时硬件自动保存 Guest 现场并加载 host 状态 ✓ 正确答案
D VMCS 不保存控制寄存器
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8. KVM 的虚拟化技术栈,QEMU 设备模拟、KVM 内核模块与 vCPU 线程模型如何组织?

A QEMU 负责 CPU 虚拟化加速
B KVM 内核模块加速 CPU/内存,QEMU 用户态模拟设备,vCPU 由线程驱动 ✓ 正确答案
C 设备模拟由内核完成
D vCPU 不依赖线程
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9. 虚拟化开销的来源,trap、MMU(EPT/NPT)与中断注入(posted interrupt)如何优化?

A trap 开销无法优化
B 虚拟化开销恒定不变
C posted interrupt 优化 MMU
D EPT/NPT 优化 MMU、posted interrupt 优化中断注入,共同减少 VM-Exit ✓ 正确答案
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10. KVM 的虚拟化技术,VT-x/AMD-V、KVM 模块与 QEMU 设备模拟如何配合?

A QEMU 直接使用硬件加速
B VT-x/AMD-V 提供硬件虚拟化原语,KVM 内核加速,QEMU 模拟设备 ✓ 正确答案
C KVM 模块负责设备模拟
D 该栈不依赖硬件
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11. 嵌套虚拟化(nested virtualization)的开销来源,为什么 VM-Exit 嵌套会放大延迟,硬件 shadow VMCS 如何缓解?

A 嵌套的 VM-Exit 多重切换放大延迟,shadow VMCS 通过缓存副本减少 L0 陷入 ✓ 正确答案
B 嵌套虚拟化无额外开销
C shadow VMCS 增加更多 VM-Exit
D 嵌套虚拟化只影响 CPU 调度
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12. H-extension 在 hypervisor Linux KVM RISC-V 协同工程边界?

A H-extension 直接替代 KVM
B H-extension 提供虚拟化硬件原语,KVM 内核实现 hypervisor 逻辑 ✓ 正确答案
C RISC-V 无需硬件虚拟化扩展
D KVM 不用于 RISC-V
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13. 容器(namespace/cgroup)与虚拟机(KVM)的安全隔离边界对比?

A 容器共享宿主内核、隔离边界在软件层;VM 用硬件强隔离、独立内核 ✓ 正确答案
B 容器与 VM 隔离强度相同
C VM 隔离边界更弱
D 容器不提供任何隔离
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14. 半虚拟化与设备直通,virtio 与 VFIO 如何取舍?

A VFIO 更具兼容性
B 两者性能完全相同
C virtio 灵活、可迁移、兼容好;VFIO 性能高但需专用硬件、难迁移 ✓ 正确答案
D virtio 需要专用硬件
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15. virtio 的半虚拟化,前后端队列与通知机制如何工作?

A virtio 通过逐寄存器 MMIO 模拟设备
B virtio 用共享 virtqueue 传递数据,kick/notify 控制通知 ✓ 正确答案
C virtio 无前后端之分
D virtio 只能用于直通
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16. KVM 的 vCPU 调度与抢占,RT 调度与 CPU 固定如何配置?

A RT 调度不可用于 vCPU
B vCPU 由硬件直接调度
C CPU 固定会增加延迟
D vCPU 是宿主线程,RT 调度提优先级、CPU 固定减少迁移抖动 ✓ 正确答案
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17. 虚拟机的内存超分配与回收(balloon)?

A balloon 让宿主强制回收 Guest 正在使用的页
B balloon 会破坏 Guest 运行
C 超分配意味着给 VM 分配的内存一定小于其申请
D balloon 通过请求 Guest 归还空闲页实现内存回收与超分配 ✓ 正确答案