qemu cpu Linux内核提供的虚拟化架构，可将内核直接充当hypervisor来使用

什么是QEMU指南

WIKI的定义如下：

QEMU（Quick Emulator的缩写）是一种免费的开源托管虚拟机管理程序，可以执行硬件虚拟化。

QEMU是主机上的VMM（虚拟机监视器），它通过动态二进制转换来模拟CPU，并提供了一系列硬件模型，因此来宾os认为它直接与硬件打交道。实际上是QEMU模拟的硬件。在处理时，QEMU会将这些指令转换为实际的硬件进行操作。

通过此模式，来宾操作系统可以与主机上的硬盘，网卡，CPU，CD-ROM，音频设备和USB设备进行交互。但是由于所有指令都需要QEMU进行翻译，因此性能会很差：

QEMU工作原理

运行模式

QEMU提供多种操作模式：

什么是KVM？

WIKI的定义如下：

基于内核的虚拟机（KVM）是用于Linux内核的虚拟化基础架构，它已进入虚拟机管理程序。

KVM实际上是Linux内核提供的虚拟化体系结构，可以直接用作管理程序。 KVM需要处理器硬件本身来支持虚拟化扩展，例如intel VT和AMD AMD-V技术。

自2. 6. 20版本以来，KVM已合并到主干中并已发布。另外，它也已经以模块的形式移植到了FreeBSD和illumos上。除了支持x86处理器外，它还支持S / 390，PowerPC，IA-61和ARM等平台。

工作原理

KVM包括用于实现核心虚拟化功能的内核模块kvm.ko，以及与处理器密切相关的模块，例如kvm-intel.ko或kvm-amd.ko。

KVM本身不执行任何模拟，仅公开/ dev / kvm接口，主机可以使用该接口主要负责vCPU的创建，虚拟内存地址空间的分配，读写vCPU寄存器的数量，并且vCPU运行。

使用KVM，来宾os的CPU指令可以直接运行，而无需QEMU进行翻译，从而大大提高了运行速度。但是KVM的kvm.ko本身仅提供CPU和内存的虚拟化，因此必须与QEMU结合以形成完整的虚拟化技术，这是下面要介绍的技术。

什么是QEMU-KVM

从前面的介绍中，我们可以看到KVM负责cpu虚拟化+内存虚拟化，这实现了cpu和内存的虚拟化，但是kvm无法模拟其他设备。还必须有一个在用户空间中运行的工具。 KVM的开发人员选择了更成熟的开源虚拟化软件QEMU作为此工具。 QEMU模拟IO设备（网卡，磁盘等）并对其进行修改。最后，形成QEMU-KVM。

具体架构如图所示

在QEMU-KVM中，KVM在内核空间中运行，QEMU在用户空间中运行，并实际上模拟各种虚拟硬件的创建和管理。 QEMU集成了KVM，并通过/ ioctl调用/ dev / kvm来转移CPU指令部分已移交给内核模块。 KVM实现了CPU和内存的虚拟化，但是kvm无法虚拟化其他硬件设备。因此，qemu还可以模拟IO设备（磁盘，网卡，图形卡等）。 KVM加QEMU后者是完全意义上的服务器虚拟化。

总而言之，QEMU-KVM具有两个主要功能：它提供cpu，内存（由KVM负责）和IO设备（由QEMU负责）的虚拟化，并且管理各种虚拟设备的创建和调用（QEMU）负责）

在此解决方案中，QEMU模拟其他硬件，例如网络和磁盘，这也会影响这些设备的性能。因此，创建了通过半虚拟化的设备virtio_blk和virtio_net来提高设备性能。

工作原理图

摘要

通过前面三节中的描述，每个人都应该能够基本掌握三种不同技术之间的区别和联系。

参考QEMU：KVM：

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