虚拟机自省(Virtual Machine Introspection,VMI)是指将客户虚拟机的状态转移到底层的虚拟机管理器上,并对客户虚拟机实施一种外部的状态监控,具有高隔离性及高权限的特点。然而现有的VMI技术产生了高的性能开销,消耗了大量的云资源且产生较长的自省响应时间,并且不能对云环境下运行着异构客户操作系统的虚拟机实施监控,不具有高的通用性。另外,现有的VMI技术不能提供一种可写的能力,即从目标虚拟机外部直接更新修改目标虚拟机的运行状态,无法应用到一种自动化的云管理上。因此,如何实现云环境下实用可写的VMI技术是一个值得研究的课题。云环境下可写的VMI系统CloudVMI具有性能开销低、实用性强及可写VMI的特点。通过重定向自省程序的系统调用执行到目标虚拟机中避免了语义鸿沟的问题,能够透明地监控目标虚拟机;基于详细的重定向策略实现了一种可写的VMI技术,不仅具有对目标虚拟机的状态进行外部监控的能力,而且具有从虚拟机外部更新虚拟机的运行状态的能力,带来了一种高自动化的特点;基于Linux环境下系统调用接口的兼容性,能够对云环境下不同客户操作系统的虚拟机进行监控,提高了系统的通用性;在虚拟机管理器上,利用内存保护及一致性校验的方法,保证了被重定向的系统调用在目标虚拟机中的安全执行,继而保证了系统的安全性及自省结果的可靠性。测试结果表明,管理员能够基于CloudVMI系统使用现有的Linux系统命令完成对目标虚拟机监控,且能从虚拟机外部更新虚拟机的运行状态;一个基于CloudVMI的自省程序能够监控不同客户操作系统的虚拟机;在性能开销上,自省程序产生很低的性能开销且响应时间都是在毫秒级。