qemu究竟是什么？

tianxiay2ren

跟KVM是什么關(guān)系？
是第三方軟件嗎？還是KVM的一個(gè)模塊？

急用，煩請各位大俠說一下～
謝謝！

blackfriday13

是一個(gè)獨(dú)立的虛擬機(jī)吧，kvm是必須要求vt的，qemu沒有這方面的限制

lemoncandy

tianxiay2ren 發(fā)表于 2012-05-14 01:41
跟KVM是什么關(guān)系？
是第三方軟件嗎？還是KVM的一個(gè)模塊？

當(dāng)然不是啊，作者是個(gè)神人，大家都知道。

簡單的說，KVM是大幅修改過的QEMU，而且使用了硬件支持的處理器擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)虛擬化，仿真速度比QEMU快。

可以看看百度的知道：

QEMU是一套由Fabrice Bellard所編寫的模擬處理器的自由軟件。它與Bochs，PearPC近似，但其具有某些后兩者所不具備的特性，如高速度及跨平臺(tái)的特性。經(jīng)由kqemu這個(gè)開源的加速器，QEMU能模擬至接近真實(shí)電腦的速度。

　QEMU有兩種主要運(yùn)作模式： * User mode模擬模式，亦即是使用者模式。QEMU能啟動(dòng)那些為不同中央處理器編譯的Linux程序。而Wine及Dosemu是其主要目標(biāo)。 * System mode模擬模式，亦即是系統(tǒng)模式。QEMU能模擬整個(gè)電腦系統(tǒng)，包括中央處理器及其他周邊設(shè)備。它使得為系統(tǒng)源代碼進(jìn)行測試及除錯(cuò)工作變得容易。其亦能用來在一部主機(jī)上虛擬數(shù)部不同虛擬電腦。QEMU的主體部份是在GPL下發(fā)布的，而其系統(tǒng)模式模擬與kqemu加速器則是在GPL下發(fā)布。使用kqemu可使QEMU能模擬至接近實(shí)機(jī)速度，但其在虛擬的操作系統(tǒng)是 Microsoft Windows 98或以下的情況下是無用的。

QEMU的優(yōu)點(diǎn)

可以模擬 IA-32 (x86)個(gè)人電腦，AMD 64個(gè)人電腦，MIPS R4000, 升陽的 SPARC sun3 與 PowerPC (PReP 及 Power Macintosh)架構(gòu)
　　支持其他架構(gòu)，不論在主機(jī)或虛擬系統(tǒng)上
　　在支持硬件虛擬化的x86構(gòu)架上可以使用KVM加速配合內(nèi)核ksm大​頁​面​備​份​內(nèi)​存，速度穩(wěn)定遠(yuǎn)超過VMware ESX
　　增加了模擬速度，某些程序甚至可以實(shí)時(shí)運(yùn)行
　　可以在其他平臺(tái)上運(yùn)行Linux的程序
　　可以儲(chǔ)存及還原運(yùn)行狀態(tài)(如運(yùn)行中的程序)
　　可以虛擬網(wǎng)絡(luò)卡

QEMU的缺點(diǎn)

對(duì)微軟視窗及某些主機(jī)操作系統(tǒng)的不完善支持(某些模擬的系統(tǒng)僅能運(yùn)行)
　　對(duì)不常用的架構(gòu)的支持并不完善
　　除非使用kqemu加速器，否則其模擬速度仍不及其他虛擬軟件，如VMware
　　比其他模擬軟件難安裝及使用

參數(shù)簡介

-L dir 指向BIOS和VGA BIOS所在目錄
　　-hda/-hdb/-hdd/-hdc “文件名” 使用“文件名”作為硬盤0/1/2/3鏡像。
　　-cdrom “文件名” 使用“文件名”作為光盤鏡像（文件應(yīng)該是ISO類型）。
　　Windows 下的使用者，可以透過下列指令使用實(shí)體光盤：
　　-cdrom //./x: -> x 代表光盤名稱/位置
　　例如：-cdrom //./e: -> 使用 E:\ 為光盤
　　-fda/-fdb “文件名” 使用“文件名”作為磁盤0/1鏡像。
　　-boot [a|d|c] 使用磁盤<a>，光盤<d>，或者硬盤<c>啟動(dòng)。
　　-m 容量 指定內(nèi)存的大小，單位是MB。
　　-soundhw c1,... 使用聲卡設(shè)備。
　　-soundhw ? 列出所有可使用的聲卡
　　-soundhw all 使用全部聲卡
　　-usb 允許使用usb設(shè)備。
　　-usbdevice 名字 添加一個(gè)usb設(shè)備“名字”。
　　-net nic 創(chuàng)建一塊新的網(wǎng)卡。

lemoncandy

tianxiay2ren 發(fā)表于 2012-05-14 01:41
跟KVM是什么關(guān)系？
是第三方軟件嗎？還是KVM的一個(gè)模塊？

這里還有一個(gè)更加詳細(xì)的，你可以看看

Qemu:
是一個(gè)完整的可以單獨(dú)運(yùn)行的軟件，它可以用來模擬機(jī)器，非常靈活和可移植。它主要通過一個(gè)特殊的'重編譯器'將為特定處理器編寫二進(jìn)制代碼轉(zhuǎn)換為另一種。（也就是，在PPC mac上面運(yùn)行MIPS代碼，或者在X86 PC上運(yùn)行ARM代碼）


KQemu:
當(dāng)源和目標(biāo)代碼有同樣的架構(gòu)的時(shí)候（就像最普通的情況 x86運(yùn)行在x86上面），同樣需要解析代碼去出去任何'特權(quán)指令'并且把它們替換為上下文轉(zhuǎn)換。為了盡量使這個(gè)過程有效，有個(gè)內(nèi)核模塊KQemu處理這個(gè)事情。作為一個(gè)內(nèi)核模塊，KQemu僅僅需要替換最底層的ring0-only指令。在這個(gè)情況下，Qemu仍然為模擬的機(jī)器分配所有的RAM并且加載代碼。不同的是，KQemu不需要重新編譯代碼，它僅僅調(diào)用KQemu去掃描/打補(bǔ)丁/執(zhí)行。所有外圍的硬件仿真是在Qemu中做的。由于大部分代碼都是沒有變換的，但是KQemu還是需要轉(zhuǎn)換ring0代碼（VM內(nèi)核的絕大部分代碼），所以性能仍然不好。


KVM:
KVM包括很多部件：首先，它是一個(gè)Linux內(nèi)核模塊（現(xiàn)在包括在主線中）用于轉(zhuǎn)換處理器到一種新的用戶 （guset）模式。用戶模式有自己的ring狀態(tài)集合,但是特權(quán)ring0的指令會(huì)陷入到管理器(hypervisor)的代碼。由于這是一個(gè)新的處理器執(zhí)行模型，代碼不需要任何的改動(dòng)。


除了處理器狀態(tài)轉(zhuǎn)換，這個(gè)內(nèi)核模塊同樣處理很小一部分低層次的模擬，比如MMU注冊（用于管理VM）和一部分PCI模擬的硬件。


在可預(yù)見的未來，Qemu團(tuán)隊(duì)專注于硬件模擬和可移植性，同時(shí)KVM團(tuán)隊(duì)專注于內(nèi)核模塊（如果某些部分確實(shí)有性能提升的話，KVM會(huì)將一小部分模擬代碼移進(jìn)來）和與剩下的用戶空間代碼的交互。


kvm-qemu可執(zhí)行程序像普通Qemu一樣：分配RAM,加載代碼，不同于重新編譯或者調(diào)用calling KQemu，它創(chuàng)建了一個(gè)線程（這個(gè)很重要）；這個(gè)線程調(diào)用KVM內(nèi)核模塊去切換到用戶模式，并且去執(zhí)行VM代碼。當(dāng)遇到一個(gè)特權(quán)指令，它從新切換會(huì)KVM內(nèi)核模塊，該內(nèi)核模塊在需要的時(shí)候，像Qemu線程發(fā)信號(hào)去處理大部分的硬件仿真。


這個(gè)體系結(jié)構(gòu)一個(gè)比較巧妙的一個(gè)地方就是客戶代碼被模擬在一個(gè)posix線程，這允許你使用通常Linux工具管理。如果你需要一個(gè)有2或者4核的虛擬機(jī)，kvm-qemu創(chuàng)建2或者4個(gè)線程，每個(gè)線程調(diào)用KVM內(nèi)核模塊并開始執(zhí)行。并發(fā)性（若果你有足夠多的真實(shí)核）或者調(diào)度（如果你不管）是被通用的Linux調(diào)度器，這個(gè)使得KVM代碼量十分的小。


當(dāng)一起工作的時(shí)候，KVM管理CPU和MEM的訪問，QEMU仿真硬件資源（硬盤，聲卡，USB，等等）當(dāng)QEMU單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，QEMU同時(shí)模擬CPU和硬件。




當(dāng)產(chǎn)很火的KVM可以理解為:

KVM 本身不執(zhí)行任何模擬，一個(gè)用戶空間程序會(huì)使用 /dev/kvm 接口設(shè)置一個(gè)來賓虛擬服務(wù)器的地址空間，向它提供模擬的 I/O，并將它的視頻顯示映射回宿主的顯示屏。


在 KVM 架構(gòu)中，虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)為常規(guī)的 Linux 進(jìn)程，由標(biāo)準(zhǔn) Linux 調(diào)度程序進(jìn)行調(diào)度。事實(shí)上，每個(gè)虛擬 CPU 顯示為一個(gè)常規(guī)的 Linux 進(jìn)程。這使 KVM 能夠享受 Linux 內(nèi)核的所有功能。

設(shè)備模擬由提供了模擬的 BIOS、PCI 總線、USB 總線和一組標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備（比如 IDE 和 SCSI 磁盤控制器、網(wǎng)絡(luò)卡等）的修改的 qemu 版本來模擬。

zhbmath

還是沒整明白qemu , kqemu, kvm-qemu,  kvm ,它們之間的關(guān)系?

尤其是， kqemu  和 kvm-qemu 是同一回事嗎？

liwangli1983

同問，如果以-enable-kvm參數(shù)啟動(dòng)qemu，和直接用qemu-kvm會(huì)有什么區(qū)別么？

因?yàn)槲疫�有用到qemu-arm這些，所以不能裝qemu-kvm。

tempname2

kvm是個(gè)driver，把硬件提供的虛擬化手段暴露給"用戶"。qemu-kvm是可能的用戶之一，它通過kvm這個(gè)driver啟動(dòng)硬件虛擬化，driver則協(xié)助硬件完成虛擬化。但I(xiàn)O方面的東西不好虛擬化（x86平臺(tái)上應(yīng)該是），于是涉及到IO的地方就從虛擬化狀態(tài)中退出來，把虛擬IO的任務(wù)交給用戶態(tài)的qemu-kvm，后者虛擬IO以后再度通過kvm進(jìn)入硬件虛擬化。

純粹的qemu是一個(gè)完整的仿真器，它要仿真CPU和外設(shè)，但是手段跟bochs似乎不一樣。bochs應(yīng)該是完全仿真了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。

總結(jié)：qemu是一個(gè)完整的仿真程序，不要KVM也能運(yùn)行，能仿真多種平臺(tái)。kvm是driver，能讓用戶態(tài)程序使用硬件提供的虛擬化功能(e.g.直接讓真實(shí)CPU執(zhí)行虛擬機(jī)內(nèi)存里的指令)。它只是提供了這個(gè)功能，總得有人要使用，搞KVM的那幫人就把qemu略加修改(除掉CPU的仿真保留外設(shè)的仿真？)，使其作為使用kvm的用戶態(tài)程序。

這幾天看了一點(diǎn)資料，不知道理解的對(duì)不對(duì)。

Unixell

回復(fù) 7# tempname2

差不多吧，我的理解是

qemu-kvm會(huì)需要內(nèi)核來配合使用硬件上的加速功能 比如intel的VT-x 和AMD的svm，qemu-kvm沒有QEMU新，在qemu的基礎(chǔ)之上作了一些修改。
qemu可以加入--enable-kvm 來顯式的使用kvm，qemu的更新非常快。如果不使用kvm，qemu可以作一個(gè)完整的emulator,各種硬件都模擬。

kqemu現(xiàn)在貌似已經(jīng)不用了，已經(jīng)不需要關(guān)注了。

kqemu是早期用來加速qemu的 不是qemu-kvm

lemoncandy

Unixell 發(fā)表于 2012-06-11 10:34
回復(fù) 7# tempname2

差不多吧，我的理解是

學(xué)習(xí)了，嘿嘿

dyyseo

學(xué)習(xí)了