EPT和VPID简介

EPT（Extended Page Tables，扩展页表），它是针对内存管理单元（MMU）的虚拟化扩展。EPT降低了内存虚拟化的难度（与影子页表相比），也提升了内存虚拟化的性能。
在硬件EPT特性加入之前，影子页表（Shadow Page Tables）是从软件上维护了从客户机虚拟地址（Guest Virtual Address，GVA）到宿主机物理地址（Host Physical Address，HPA）之间的映射，每一份客户机操作系统的页表也对应一份影子页表。有了影子页表，在普通的内存访问时都可实现从GVA到HPA的直接转换，从而避免了两次地址转换（客户机虚拟地址到客户机物理地址，客户机物理地址到宿主机物理地址）。Hypervisor将影子页表载入到物理上的内存管理单元（Memory Management Unit，MMU）中进行地址翻译。

尽管影子页表提供了物理MMU硬件中能使用的页表，但是其缺点也是比较明显的。首先影子页表实现非常复杂，导致其开发、调试和维护都比较困难。其次，影子页表的内存开销也比较大，因为需要为每个客户机进程对应的页表都维护一个影子页表。
为了解决影子页表存在的问题，Intel的CPU提供了EPT技术（AMD提供的类似技术叫做NPT，Nested Page Tables），直接在硬件上支持GVA–>GPA–>HPA的两次地址转换。下图展示了Intel的EPT技术的基本原理：