KVM（二）

  • 第5章 KVM核心基础功能
  • 5.1 硬件平台和软件版本说明
  • 5.2 CPU配置
  • 5.2.1 vCPU的概念
  • 5.2.2 SMP的支持
  • 网站
  • 中断控制器的创建和虚拟化
  • PIC APIC


第5章 KVM核心基础功能

KVM采用的是完全虚拟化（Full Virtualizaiton）技术，在KVM环境中运行的客户机 （Guest）操作系统是未经过修改的普通操作系统。在硬件虚拟化技术的支持下，内核的 KVM模块与QEMU的设备模拟协同工作，从而构成了一整套与物理计算机系统完全一致 的虚拟化的计算机软硬件系统。要运行一个完整的计算机系统，必不可少的也是最重要的子系统包括：处理器 （CPU）、内存（Memory）、存储（Storage）、网络（Network）、显示（Display） 等。

5.1 硬件平台和软件版本说明

在本章及第6章中，除非特别注明，否则默认使用的硬件平台（CPU）是Intel Xeon CPU E5或者E3，软件系统中宿主机和客户机都是RHEL 7.3系统，而宿主机内核是Linux stable tree 4.8.5版本，用户态的QEMU是QEMU 2.7.0版本。在正式开始本章内容之前，先 分别对软硬件环境进行较为详细的说明，其中涉及的编译和配置过程请参考第3章。

  1. 硬件平台
  2. KVM与内核
  3. QEMU
  4. qemu命令行开启KVM加速功能
    需要在qemu启动的命令行加上“-enable-kvm”这个参数来使用KVM硬件加速功能。

5.2 CPU配置

5.2.1 vCPU的概念

在KVM环境中，每个客户机都是一个标准的Linux进程 （QEMU进程），而每一个vCPU在宿主机中是QEMU进程派生的一个普通线程。

在普通的Linux系统中，进程一般有两种执行模式：内核模式和用户模式。而在KVM 环境中，增加了第3种模式：客户模式。vCPU在3种执行模式下的不同分工如下。

（1）用户模式（User Mode） 主要处理I/O的模拟和管理，由QEMU的代码实现。

（2）内核模式（Kernel Mode） 主要处理特别需要高性能和安全相关的指令，如处理客户模式到内核模式的转换，处 理客户模式下的I/O指令或其他特权指令引起的退出（VM-Exit），处理影子内存管理 （shadow MMU）。

（3）客户模式（Guest Mode） 主要执行Guest中的大部分指令，I/O和一些特权指令除外（它们会引起VM-Exit，被 Hypervisor截获并模拟）。

KVM 对接块存储 kvm zen_KVM 对接块存储


在系统的底层CPU硬件中需要有硬件辅助虚拟化技术的支持（Intel VT或AMD-V 等），宿主机就运行在硬件之上，KVM的内核部分是作为可动态加载内核模块运行在宿主机中的，其中一个模块是与硬件平台无关的实现虚拟化核心基础架构的kvm模块，另一个是硬件平台相关的kvm_intel（或kvm_amd）模块。

KVM 对接块存储 kvm zen_虚拟化_02

5.2.2 SMP的支持

多处理器、多核、超线程技术 SMP

网站

中断控制器的创建和虚拟化

PIC APIC

pic apic