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针对当前系统虚拟化中设备模型难以通用、I／O执行效率低等问题，提出一种基于多核平台的设备虚拟化方案。将传统的消息式I／O处理转换成实时I／O处理，通过I／O传递协议消除I／O处理部件与虚拟机监控器（VMM）的紧耦合，在改善I／O处理效率的同时，提高设备虚拟化模型的通用性，结合协作型VMM完成对设备虚拟化的设计与实现。测试结果表明，该方案能提升I／O执行效率，适用于多种虚拟化系统。