虚拟机监控程序是一种独特的软件类型，允许计算机运行多个操作系统（OS）。通过一个称为虚拟化的过程，该软件欺骗每个操作系统，使其认为自己拥有对特定硬件集的独占访问权。它位于物理硬件和操作系统之间，向机器上运行的所有其他软件提供一组虚拟硬件。它还管理软件、虚拟化硬件和物理硬件之间的信息流。此类型的软件用于消费者和企业设置。

在大多数情况下，计算机的操作系统在高度特权状态下运行，可以不受限制地访问计算机硬件，而应用程序在较低特权状态下运行，并且必须依赖操作系统。这些不同级别的硬件访问权限称为环，操作系统通常在环0中运行；用户应用程序在环1-3中运行，它们具有较少的权限。这种模式在大多数情况下都可以正常工作，但当试图在一台计算机上同时运行多个操作系统时，就会完全崩溃。虚拟机监控程序通过使用一种称为虚拟化的技术来解决这个问题。

虚拟化并不是一个新概念，但自21世纪中期以来，随着企业和信息技术（it）行业认识到其降低成本和提高效率的潜力，虚拟化已成为一个流行语。虚拟化有许多不同的方法，但基本思想是创建模拟的硬件集，这些硬件集通常被称为虚拟机。对于虚拟机监控程序（也称为虚拟机监视器），每个虚拟机都包含一个“来宾”操作系统。虚拟机监控程序本身可以直接在物理硬件上运行，在这种情况下，它被称为“裸机”类型，或者在主机操作系统中被称为“软件”虚拟机监控程序。

虚拟机监控程序必须使用一些非常复杂的技术来管理其来宾操作系统，并确保它们不会相互冲突。由于虚拟机中的操作系统不知道它被剥夺了环0权限，因此它可能会在未经许可的情况下尝试执行受限功能。在这些情况下，虚拟机监控程序可能会在函数到达硬件之前拦截该函数，以不会对硬件上运行的其他操作系统造成损害的方式执行指令，并将结果返回给原始操作系统。这被称为“陷阱和模拟”技术，只是虚拟化世界独有的许多高级概念之一。

随着这类软件变得越来越重要和有利可图，越来越多的公司开始寻找减轻虚拟机监控程序负载并提高性能的方法。软件供应商已经修改了他们的操作系统，以了解他们正在运行的虚拟机，这意味着更少的陷阱和模拟场景类型。硬件供应商增加了对新级别特权（有时称为环-1）的支持。较新的软件程序可以利用这些技术中的一种或两种来提高性能。

虚拟机监控程序现在可以在消费者和企业级别的各种产品中找到。允许一个操作系统在另一个操作系统中运行的消费类产品通常使用软件类型的虚拟机监控程序。在企业领域，该软件允许整合运行不同操作系统的未充分使用的服务器。为了测试兼容性问题，软件开发人员可能会使用这种方法来运行相似甚至相同操作系统的多个实例。