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KVM 是业界最为流行的 Hypervisor,全称是 Kernel-based Virtual Machine。它是作为 Linux kernel 中的一个内核模块而存在,模块名为 kvm.ko,也可以看作是一个进程,被内核调度并管理,从 Linux 2.6.20 版本开始被完全正式加入到内核的主干开发和正式发布代码中。 KVM 主要用于管理 CPU 和内存的虚拟化,IO 设备的虚拟化则是由 Qemu 来完成。为什么会有这样的分工,请继续往下看。
KVM 与 Qemu 的前世今生
Qemu 是一个纯软体实现的开源「模拟」软体,它能够模拟整套虚拟机的实现,包括 CPU、内存、各种 IO 设备、滑鼠、键盘、USB 、网卡、音效卡等等,基本上没有它不能模拟的。有人可能会比较疑惑它跟 KVM 之间到底有何关系,我们可以把它们看成是合作关系,好基友,谁都离不开彼此。
KVM 离不开 Qemu。KVM 实现初期,为了简化开发和代码重用,在 Qemu 的基础上进行了修改,主要是将比较耗性能的 CPU 虚拟化和内存虚拟化部分移到了内核中实现,保留 IO 虚拟化模块在用户空间实现。这样的做法主要是考虑到性能的原因,CPU 和 内存虚拟化是非常复杂的虚拟化模块,而且使用非常频繁,如果实现在用户空间的话,用户态和内核态的频繁切换势必会对性能造成很大的影响。那为什么要单独保留 IO 虚拟化在用户空间呢,这个也是权衡之下的结果,首先 IO 设备太多了,其次 IO 虚拟化相对其他两个模块使用不是很频繁,开销会小一些,所以,为了尽可能保持内核的纯净性,才有了这样的分配。
Qemu 离不开 KVM。上面也说了,Qemu 是一个纯软体的实现,运行在用户空间,性能非常低下,所以,从 Qemu 的角度,可以说是 Qemu 使用了 KVM 的虚拟化功能,为自身虚拟机提供加速。
早期两者还没有区分(没有同居),KVM 修改的模块叫 qemu-kvm,到 Qemu1.3 版本之后,两者就合二为一了(同居啦),如果我们在用 Qemu 创建虚拟机时,要载入 KVM 模块,需要为其指定参数 --enable-kvm
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