利用設備半虛擬化，可在管理程序與客戶機之間就如何進行通信達成協議。通常有一個共享的存儲器區域(以及協議)，這看起來像一個設備，而且管理程序在該區域處理請求。例如，為了在 Linux 上支持半虛擬化幀緩沖器，Linux 前端驅動會把從用戶空間獲得的幀緩沖器寫入共享存儲器區域；然后使用管理程序調用向管理程序發信號，以通過后端驅動來輸出幀。客戶機只能通過半虛擬化驅動程序與主機 (Dom0)和其他客戶機 (DomU) 對話。這種方案的優勢是：用戶可以在很多客戶機之間共享設備；運行快速；客戶機可以運行大部分都沒修改的內核。要求的變動在標準接口下面，因此對于應用程序以及內核其余部分來說，前端驅動程序看起來就像正常的網絡接口、磁盤或其他設備。支持客戶機通信的兩個常用協議是 Xen Bus 和 VirtIO。

在直通模式下，主機將設備“交給”一個客戶機。這意味著每次只有一個客戶機可以使用該設備。

設備性能與安全
一般來說，與通過直通方式提供的設備相比，仿真的設備性能比較低；半虛擬化方案則趨向于具備足夠性能。半虛擬化方案和仿真方案的優勢在于管理程序可以讓設備訪問多個實體，而不會將這些實體相互暴露。

原理簡介
Doom-on-Zynq UltraScale+ MPSoC 的處理上下文環境就像洋蔥一樣有很多層(圖 6)。Cortex-A53 中是四個 ARMv8 內核。在每個內核上，管理程序運行在 EL2 中，客戶機（Dom0 或 DomU）運行在 EL0/EL1 中。每個 DomU 客戶機都運行 Linux；Doom (PrBoom) 運行在用戶空間中。Doom 使用簡單直接媒體層 (SDL)，通過 SVC 指令(最終)與幀緩沖器前端驅動對話。幀緩沖器前端將緩沖器寫入 Dom0 建立的共享存儲器區域。前端驅動通過協議（例如 Xen Bus 或 VirtIO）使用 HVC 指令(最終)與 Dom0 上運行的虛擬化代碼通信。在 Dom0 上運行的虛擬化代碼提供一個用于顯示的后端，然后該后端由虛擬化代碼的 VNC 服務器進行編碼，并通過網絡送到 VNC 客戶端。

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圖6：X86 架構上從 PetaLinux 工具啟動 QEMU

此信息和演示能夠為管理程序的進一步研究和實驗提供很好的基礎。當你能夠在 QEMU 上用仿真來運行演示之后，就可使用 PetaLinux 工具在 Zynq UltraScale+ MPSoC 芯片上運行。