首先，现在虚拟化技术已经很先进了，多数都支持硬件虚拟化，所以虚拟机的性能并不像你想的那么差。

然后，你希望的是“同时”运行，这也不是不可能，虚拟化技术里有一种方式叫AMP方式就可以满足你的需求。AMP的意思是一个CPU核上跑一个系统，硬件资源可以做到隔离，看上去就是多核CPU上每个核跑一个操作系统，貌似Linux是支持的，Windows是否能这么干还待调查。

问题是，硬件资源不够分，比如显示器，你得弄两台才行，因为显卡只能被一个操作系统控制，同样的键盘、鼠标等各种外设也得有两份才行，这是理想情况，实际上由于有些设备根本没办法拆分成两份，后果就是其中某一个系统没办法做输入输出。

所以，方案是有的，但效果绝对不是题主你想的那么美好，民用计算机体系结构设计成这样，并不是为了拆分成两份使用的。

顺便说一句，因为AMP这种方案不太好，基本上属于被淘汰的状态，主流虚拟化技术基本没有用这种方式的，嵌入式里倒是有一些，因为有些嵌入式OS并不需要多少外设。

看到不少人说有类似一键切换系统的硬件，我来解释一下原理：

其实这种硬件也是虚拟机的一种变种，类似AMP+硬件代理的方式，严格的讲两个系统是有主从关系的，主系统掌握大部分硬件资源，通过共享内存等代理方式把显示器、键盘等资源共享给另一个系统。

两个系统也不是完全“干净”的系统，是要装一些软件，主要是驱动（工作在内核）来完成资源切换的动作。当主系统向从系统切换时，显卡等硬件资源其实还控制在主系统里，主系统如果挂了，从系统的显示也就挂了。

严格的说这不是完全隔离的两个系统，并且也不是绝对安全的。

对于一般的PC机来说，像PCI总线这种很难分割的东西，是不太容易分给不同的硬件使用的，AMP系统里常见的做法是把串口分出去，串口只有中断+IO端口，访问特别简单，基本不存在冲突的问题。