关于桌面版虚拟机的选择qemu-kvm,virtualbox,vmware workstation_virtualbox 直通 显卡

我们可以用虚拟机运行多系统，这在多系统开发和本地调试网络应用很有用，也可以解决运行其他系统软件的需求。比如，我想在linux上玩英雄联盟，用wine的方法由于反TP软件已不被支持而不行，唯一的方法是运行Windows系统虚拟机，这就需要虚拟机提供良好的3d性能。（我的机子是i7-7500u 940mx 8G，以下都是测试数据基于此）。

qemu-kvm可以只用于Linux平台是linux内核的虚拟机，并且灵活性很大，唯一不足是运行winows虚拟机性能并不好，尤其是虚拟3d性能支持不佳（virgl驱动只被linux支持，windows系统需额外编译且只有opengl），当然，qemu-kvm可以用硬件虚拟化技术（包括vGPU）也可以用pci直通，可以进行intel核显虚拟化(igvt)缺点是配置复杂，在桌面版上由于virt-manager的连接方式性能受限。如果你是运行linux虚拟机可以使用qemu-kvm，但若运行windows虚拟机最好不要用它，除非需要配置igvt和显卡直通。

virtualbox是开源虚拟机平台，由于其开源特性可以很好地定制化，尤其适合Android系统的虚拟机。virtualbox相比于qemu-kvm，各方面性能都更好（很好的2d性能以及可接受的3d性能）。virtualbox的缺陷是3d性能不佳，仅支持到DirectX9以及OpenGL3.0且支持特性不完整，优点是2d性能强悍（能有约50%主机性能，但是2d性能仅能用于windows系统）。

vmware是闭源软件，一般用vmware workstation或player，现在用vmware player 16即可（桌面需求的功能都有了，快照还是不被支持），它对比于virtualbox主要是3d性能提升，但2d性能较差。它支持到opengl3.3和DirectX11，最大8G虚拟显存可以发挥独显的作用，经测试性能大约是原来的50%左右（理论性能更高约66%），可以配置桥接网络。推荐使用桥接网络，运行命令：

cd /usr/lib/vmware/bin
sudo ./vmware-netcfg

配置桥接网络，只选择有网络连接的一个网络硬件。这样，虚拟机和主机都可以进行联网了，注意，主机可能需要重新连接网络。推荐在虚拟机中使用桥接网络，这样才能用于网络环境的开发测试和与主机互访。

经过测试，可以知道vmware workstation比player的虚拟机性能好一点，应该是workstation可以更好的优化设置，实际上应该都是player运行虚拟机系统。

vmware workstation 16 的设置：（仅讲重要的）

处理器设置，处理器数量根据实际情况设置（不要因为是超线程就设为2），处理器核心数设置为实际每个处理器的线程数即可，注意workstation的调度单位是线程（对应虚拟逻辑处理器），它不能区分超线程，受操作系统限制CPU的性能不能达到最优。在kvm中却可以绑定物理CPU来提高性能。注意处理器总核心数不能超过实际的逻辑处理器数。然後是虚拟化引擎设置，实际上vmware workstation必须使用硬件辅助虚拟化（我这里没有选择其他虚拟化引擎的选项，默认就是硬件辅助虚拟化了），虚拟化Intel VT-x/EPT or AMD-V/RVI，这是强制使用Intel或AMD的CPU虚拟化技术并给虚拟机提供虚拟化功能以允许嵌套虚拟化，虚拟化CPU性能计数器，这是为了在虚拟机里面进行性能分析而启用以提供准确的CPU性能计数器（一组寄存器），一般不需要准确的CPU性能计数器，虚拟化IOMMU（IO内存管理单元），直接内存映射而已，与CPU虚拟化配套，启用以允许虚拟机的IO嵌套虚拟化，注意以上三项都会影响性能，如非必要就不要开启，嵌套虚拟化会有大约8%性能损失，而虚拟机CPU相比于物理CPU就有约8%性能损失（实际吞吐量变化不大，性能损失是相对的），如果不经过操作系统调度而是hypervisor就能极为接近物理机。简单讲，如果要在虚拟机里运行虚拟机就打开这三项。

vmware workstation的2d性能很差仅有不到1/4，而3d性能有1/2，但需要运行在独显上，它不支持显卡直通和pci直通。相反qemu-kvm支持pci直通，可以独占一个完整的显卡以发挥最大性能。

在我的机子上，没法配置独显直通（因为我的笔记本独显不具备视频输出功能），而配置核显虚拟化直通，由于是用virt-manager显示图形界面（这里存在一些问题）会导致性能下降，实测约有50%的物理核显性能，这与Intel官方的90%以上性能相差很大，由于独显游戏性能比核显强，所以我的机子更适合vmware workstation。

总结：

如果是Linux平台的Linux虚拟机，可以考虑用qemu-kvm，通过性能调优可以得到更好的性能，不调优则是三种里面性能最差的。

如果是追求3d性能的话，应该使用vmware workstation，或者说运行Windows虚拟机应该使用vmware workstation以得3d性能。

如果是为了模拟Android系统，应该用virtualbox且进行定制化，使用其半虚拟化技术，一般的安卓模拟器就是这样来的，而如果要跨指令集模拟则还是用qemu虚拟机，另外听说virtualbox可以运行黑苹果系统（没有试过）。

如果为了打游戏就用Windows虚拟机，在有多块视频输出卡（可以独立安装驱动而不依赖于核显）情况下，推荐用qemu-kvm配置显卡直通（需要注意的是N卡驱动存在防直通的策略，不过可以破解），这是获取最好GPU性能的方法，而且有完整的GPU支持。如果仅有一个intel核显或独显性能不给力，就使用qemu-kvm配置核显虚拟化。其他情况就使用vmware workstation，也能获取较好的游戏性能。

如果为了打安卓系统的游戏，推荐在vmware里win虚拟机嵌套一个安卓模拟器，3d性能可以达到1/4，推荐使用网易Mumu模拟器，不要用星云引擎（兼容性差且并不快），其他模拟器可能会导致虚拟机崩溃（不要设置虚拟CPU数过大，一定要留一个以上线程给主系统使用）。麟卓软件（xDroid）可以在Linux上用容器运行安卓软件，但存在一些问题。也可以用核显虚拟化运行安卓x86系统，这里推荐qemu-kvm运行bliss os系统，但是它对国产软件适配性不佳。

另外，提一下性能可以说最好的虚拟机平台Xen，和Hyper-V类似，是基于虚拟层上运行所有操作系统（包含主系统），一般这类虚拟机有更高的性能。