VirtualBox 中的 VBoxVGA、VMSVGA 和 VBoxSVGA 有什么区别？

Question

VirtualBox 6.0 提供了一个称为图形控制器的新设置。有四个选项可供选择：

• 没有任何
• VBoxVGA
• VMSVGA
• VBoxSVGA

在用户手册中，我找到了以下信息：

图形控制器：指定来宾 VM 使用的图形适配器类型。请注意，您必须在来宾 VM 上安装来宾添加以指定 VBoxSVGA 或 VMSVGA 图形控制器。以下选项可用：
– VBoxSVGA：使用 Linux 或 Windows 7 或更高版本的新 VM 的默认图形控制器。与传统 VBoxVGA 选项相比，此图形控制器提高了性能和 3D 支持。
– VBoxVGA：将此图形控制器用于旧式来宾操作系统。这是 Windows 7 之前的 Windows 版本的默认图形控制器。
– VMSVGA：使用此图形控制器来模拟 VMware SVGA 图形设备。
– 无：不模拟图形适配器类型。

但它仍然没有描述他们中的哪一个以及我为什么应该更喜欢。
我什么时候应该选择无？
VMSVGA 比 VBoxSVGA 更好吗？
VBoxVGA 有什么问题？

我已经在 efi 和传统模式下使用 virtualbox 6.0.4 测试了 archlinux-2019.02.01-x86_64.iso 的启动：

????????????????????????????????????????????????????????????
? Adapter  ?            EFI mode             ? Legacy mode ?
????????????????????????????????????????????????????????????
? VBoxVGA  ? ok                              ? ok          ?
? VMSVGA   ? ok in systemd-boot menu,        ? ok          ?
?          ? then black screen for some time ?             ?
?          ? when booting, then becomes ok   ?             ?
? VBoxSVGA ? black screen                    ? ok          ?
????????????????????????????????????????????????????????????

我还注意到，通过 VMSVGA 和 VBoxSVGA 传递 video=XRESxYRES 参数被忽略：

+----------+----------------+--------------+
| Adapter  |    EFI mode    | Legacy mode  |
+----------+----------------+--------------+
| VBoxVGA  | works          | works        |
| VMSVGA   | doesn't work   | doesn't work |
| VBoxSVGA | could not test | doesn't work |
+----------+----------------+--------------+

但是仍然可以在使用 fbset 启动后设置一些被忽略的分辨率。

Answer 1

根据我在源代码中发现的内容：

VBoxVGA

这模拟了特定于 VirtualBox 的图形适配器，与以前的版本 (<6.0.0) 相同。

• 这是为早期版本的 VirtualBox (<6.0.0) 和 Windows 7 之前的 Windows 客户机创建的图像的默认设置。
• 它具有某种形式的 3D 直通，但是——如果我没记错的话——使用了一种不安全的方法，它只是让来宾将任何和所有命令转储到主机 GPU。
• 在 Linux 来宾上使用它需要安装来宾添加项，因为主线 Linux 内核（尚）不支持此适配器。
• 仅在 64 位 Windows 10 和所有 Linux 客户机上支持 OpenGL 1.1。

这个选项可能只是为了提供连续性——升级到 6.0 后，所有旧的 VM 都会自动选择这种模式，因此行为不会发生意外变化；您不会失去之前拥有的任何加速度。

VMSVGA

这将使用“VMware SVGA 3D”加速方法模拟 VMware Workstation 图形适配器。

• 与手册中所说的相反，这是当前 Linux 客户机的默认设置。
• 它应该提供比旧方法更好的性能和安全性。
• 这由使用SVGA 驱动程序的主线 Linux 内核支持。
• 在所有 Windows 和 Linux 客户机上支持 OpenGL 2.1。
• 它还可能具有支持旧操作系统的优势，这些操作系统具有 VMware 来宾添加可用但不支持 VirtualBox 来宾添加。（我计划在 Windows 9x 上测试这个，否则即使 VESA 图形与 VirtualBox 一起工作也是一个巨大的痛苦）

VBoxSVGA

这提供了一种类似于 VMSVGA 的混合设备（包括其新的 3D 加速功能），但报告的旧 PCI VID:PID 与 VBoxVGA 相同。

• 这是 Windows 来宾的默认设置。
• 此模式的优点是您可以升级现有的 VM（以前使用 VBoxVGA 并安装了 VirtualBox Video 驱动程序）并且在此过程中它们不会丢失图形——它们仍然看到相同的设备，直到您升级“guest添加”以启用 3D 加速。
• 此外，由于它仍然是 VirtualBox模拟的 VMware SVGA ，因此选择此选项并使用 VirtualBox 驱动程序可能仍然比 VMware 具有优势，例如允许使用 VirtualBox 特定的附加功能。

“没有任何”

显然，这根本不是模拟图形。只有当你通过PCI直通提供一个真正的GPU，或者如果你的系统绝对不会使用它需要一个GPU。

来源

• VirtualBox 手册第 3.6 章。显示设置
• VirtualBox VGA 源代码

Answer 2

但是它们确实明确地告诉您何时应该更喜欢它们：

– VBoxSVGA：使用 Linux 或 Windows 7 或更高版本的新 VM 的默认图形控制器。与传统 VBoxVGA 选项相比，此图形控制器提高了性能和 3D 支持。

• Linux 或 Windows >7
• 提高性能和 3D 支持

– VBoxVGA：将此图形控制器用于旧式来宾操作系统。这是 Windows 7 之前 Windows 版本的默认图形控制器。 

• （推断）性能略低，但与旧操作系统的兼容性更高
• 旧操作系统或 Windows < 7

– VMSVGA：使用此图形控制器来模拟 VMware SVGA 图形设备。 

• 模拟 VMWare 设备
• 当您的 VM 最初是在 VMWare 上设置并安装了它们的工具时，可能是最好的
• 可能不如 VBox 卡快，因为它试图与其他东西兼容。

– 无：不模拟图形适配器类型。

• 您不需要图形适配器，
  即您想要无头或通过 SSH 运行机器，并且不需要它模拟图形的开销。
• 可以提高性能，因为它删除了一个层或仿真

Answer 3

性能是一种差异。测试glxgears，我得到：

• VBoxVGA：60fps +/- 2（非常低，但移动窗口并不平滑，因此似乎合理）
• VMSVGA：1570fps +/- 50（重新启动后，我得到 1300fps +/- 200？！）
• VBoxSVGA：970fps +/- 30（在这种模式下，Cinnamon 警告我桌面环境的图形正在 CPU 上运行）

在第一次产生 VBoxVGA 弃用警告之前，来宾添加已经从 Debian 存储库更新，所以我可以切换它而无需先更新。使用dpkg -l | grep virtualbox.

来宾添加的是 version 6.0.4, mesa-utils (包含 glxgears) 8.4.0-1+b1，基本操作系统是带有 Cinnamon 的 Debian 10 (Buster)。

VM 启用了 PAE/NX、3D 加速但没有 2D 加速、分配了 2 个 CPU（主机有 2 个内核，每个内核有 2 个线程）、PV 默认、启用 VT-x/AMD-V 和嵌套分页。