1.QEMU虚拟机管理器：一种高效硬件模拟器
2.linux虚拟化之kvm（一个150行的x86虚拟机代码）
3.想学习一下KVM，有没有相关书籍和小项目推荐？
4.linux虚拟化之kvm（一个200行的arm64虚拟机代码）
5.QEMU与KVM笔记01-系统虚拟化与QEMU/KVM介绍
6.[虚拟化]QEMU虚拟机学习笔记

QEMU虚拟机管理器：一种高效硬件模拟器

       QEMU（Quick EMUlator）是一种开源的虚拟机监视器和模拟器，支持多种硬件平台模拟，如x、ARM、PowerPC等，争分夺秒源码被广泛应用于虚拟化、嵌入式系统开发和仿真等领域。

       作为虚拟机监视器，QEMU能在物理主机上同时运行多个虚拟机，并提供管理控制能力。它支持多种操作系统，包括Linux、Windows等。作为模拟器，QEMU可以在一个主机上执行不同架构的二进制代码，实现跨平台软件开发与测试，便于开发人员在不同体系结构下调试程序。

       QEMU具备丰富的功能和扩展性，如硬件加速、网络配置、磁盘镜像和快照等，被广泛应用于云计算、容器技术、嵌入式系统仿真和移动设备开发等领域。

       QEMU是一款开源的模拟器及虚拟机监管器（VMM）。它主要提供两种功能：一是作为用户态模拟器，执行不同于主机架构的代码；二是作为虚拟机监管器，模拟全系统，利用其他VMM（如Xen、KVM等）实现硬件虚拟化支持，创建接近主机性能的虚拟机。

       用户可通过Linux发行版的软件包管理器安装QEMU，例如在Debian系列发行版上，可使用以下命令安装：

       除此之外，用户也可以选择从源码安装。

       获取QEMU源码，可以从QEMU下载官网上下载QEMU源码的tar包。以命令行下载2.0版本的QEMU为例：

       获取源码后，可根据需求配置和编译QEMU。configure脚本用于生成Makefile，其选项可用./configure --help查看。

       安装完成后，会生成以下应用程序：

       QEMU作为系统模拟器时，会模拟出一台能够独立运行操作系统的虚拟机。每个虚拟机对应主机中的一个QEMU进程，虚拟机的vCPU对应QEMU进程的一个线程。

       系统虚拟化主要虚拟出CPU、内存及I/O设备。虚拟出的CPU称为vCPU，QEMU为了提高效率，借用KVM、XEN等虚拟化技术，php 源码安装直接利用硬件对虚拟化的支持，在主机上安全地运行虚拟机代码（需要硬件支持）。

       虚拟机内存会被映射到QEMU的进程地址空间，在启动时分配。在虚拟机看来，QEMU所分配的主机上的虚拟地址空间为虚拟机的物理地址空间。

       QEMU在主机用户态模拟虚拟机的硬件设备，vCPU对硬件的操作结果会在用户态进行模拟，如虚拟机需要将数据写入硬盘，实际结果是将数据写入主机中的一个镜像文件中。

       使用qemu-img创建虚拟机镜像，虚拟机镜像用于模拟虚拟机的硬盘，在启动虚拟机之前需要创建镜像文件。

       使用qemu-system-x启动x架构的虚拟机。由于test-vm-1.qcow2中并未给虚拟机安装操作系统，所以会提示“无可启动设备”。

       启动VM安装操作系统镜像。指定虚拟机内存大小、使用KVM加速、添加fedora的安装镜像。安装完成后，重启虚拟机即可从硬盘启动。之后再次启动虚拟机，只需执行以下命令：

       qemu-img支持多种文件格式，可通过qemu-img -h查看。其中raw和qcow2是比较常用的两种格式，raw是qemu-img命令默认的格式，qcow2是qemu目前推荐的格式，功能最多。

       Qemu软件虚拟化实现的思路是采用二进制指令翻译技术，提取guest代码，然后将其翻译成TCG中间代码，最后再将中间代码翻译成host指定架构的代码。

       从宏观上看，源码结构主要包含以下几个部分：

       （1）开始执行：/vl.c中的main函数定义，它也是执行的起点，主要建立一个虚拟的硬件环境，通过参数解析初始化内存、设备、CPU参数等。

       （2）硬件模拟：所有硬件设备都在/hw/目录下面，每个设备都有独自的文件，包括总线、串口、网卡、鼠标等。它们通过设备模块串在一起，在vl.c中的machine_init中初始化。

       （3）目标机器：QEMU模拟的CPU架构有Alpha、ARM、Cris、i、php源码安装MK、PPC、Sparc、Mips、MicroBlaze、SX和SH4。在QEMU中使用./configure可以配置运行的架构。

       （4）主机：使用TCG代码生成主机的代码，这部分代码在/tcg/目录中，对应不同的架构，分别在不同的子目录中。

       （5）文件总结：TCG动态翻译、TB链、TCG代码分析、IOCTL使用流程、内存管理等相关内容。

linux虚拟化之kvm（一个行的x虚拟机代码）

       Linux虚拟化技术中，KVM（Kernel-based Virtual Machine）作为一种典型的Type2 Hypervisor，其运作模式主要在宿主操作系统（Host OS）层面上。虽然存在关于其分类的争议，但本文倾向于将其视为混合型解决方案，KVM在用户空间进行部分虚拟化处理，优化了CPU和内存管理，如QEMU中所示。KVM的核心在于一个行的x虚拟机代码示例，它展示了虚拟机的配置和运行过程。

       首先，理解虚拟化，即在物理机上模拟多台VM，每个都能运行独立的OS。Type1（如QNX hypervisor）直接在硬件上运行，代码简洁，对资源需求少，适合安全性要求高的场景，如自动驾驶。相比之下，Type2（如Vmware或QEMU）依赖宿主OS，性能和安全性受宿主影响。

       KVM技术示例代码涉及创建虚拟机，包括分配内存、创建VCPU、设置寄存器等步骤。在X架构中，代码从0地址开始执行，通过IO操作控制虚拟机行为，直至遇到hlt指令结束。这个简化的KVM示例来源于《QEMU/KVM源码解析与应用》等资料，是学习KVM的基础介绍。

想学习一下KVM，有没有相关书籍和小项目推荐？

       如果不作KVM module开发，可以先从使用入手，部起来，开源网站源码运行玩一下。然后逐渐了解相关概念。这两个blog入门很不错，后面的也已经出了书。

       如果是对要对KVM作二次开发，扩展它的功能，需要具备一定的Linux内核知识和掌握基本的操作系统原理。还要看扩展的具体功能，是CPU相关、内存相关，当然，必须要读一下KVM的源码，有必要的话，连同QEMU的源码配合来阅读，毕竟KVM知识提供底层支持，需要有QEMU等模拟器发起调用。

       然后，最主要的就是，写写写。设计一些简单的小例子，比如从dump做起，在vm_launch时dump一些感兴趣的信息，或者在tdp_page_fault时dump出一些页表信息等。

       个人不太建议买书，市面上KVM或者说虚拟化相关书籍良莠不齐，如果错选了，既浪费时间又浪费money，不推荐。

        准备知识

                linux操作，如果有操作系统学习背景会更加容易理解，基本网络知识尤其tcp/ip

       学习路径

               建议先从kvm架构开始学起，对整个kvm的虚拟化解决方案会有一个直观的认识。了解了整          个系统架构，学习起来高屋建瓴，事半功倍。网络上相关文章很多，比如KVM基本原理和构           架，这个系列的文章个人感觉写的比较不错。

       在此基础上自己下载一个版本开始安装进行学习。到KVM的官方网站上看看安装文档搭建起环境应该不成问题。自己再试试跑几个虚拟机捣鼓捣鼓。

       等你捣鼓了一段时间基本算是入门了，下一步就要看你的目标和目的了，不过到了这一步基本上你也知道以后的学习方向了。

linux虚拟化之kvm（一个行的arm虚拟机代码）

       在探索Linux虚拟化技术时，我们常常从熟悉的x架构开始，进而尝试更为复杂的ARM架构。本文将深入介绍在ARM环境下，如何利用KVM（Kernel-based Virtual Machine）构建一个虚拟机。首先，为了搭建环境，我们需要借助QEMU，互助源码一个能够模拟ARM执行环境的工具。同时，考虑到在Host OS下执行程序的兼容性，我们通过BusyBox引入基础的lib库，特别是一并复制交叉工具链中的libc相关库至BusyBox的rootfs根目录。

       接下来，我们以简单的程序流程图，概述从构建虚拟机环境到执行基本汇编程序的全过程。该过程包括在X主机上使用QEMU模拟ARM环境，并在该环境中通过KVM在虚拟机中运行一段简单的Hello World汇编程序。这种环境构建方法，为我们提供了一种在不同架构之间迁移编程与测试逻辑的途径。

       本文源码的介绍分为几个关键部分：首先是ARM主机代码（kvm_sample.c），这是虚拟机创建与控制的核心部分。紧接着，是ARM kvm客机运行的代码（test.S），这部分代码将直接在虚拟机内运行。随后，test.ld作为链接文件，确保各部分代码能够正确连接。makefile文件则负责构建整个项目，确保所有依赖关系得到正确处理。在构建过程中，需要注意Makefile中的INCLUDES内核头文件路径，它应指向构建ARM运行环境时生成的相应路径。最后，通过执行特定命令，生成适用于ARM环境的头文件，确保测试程序能够正确引用。

       执行结果部分展示了虚拟机运行的简单示例。虽然程序仅包含一个简单的“Hello”输出，但背后的技术实现却相当复杂。构建这样一个VM的基本流程，包括创建虚拟机、初始化虚拟机内存、创建vCPU以及运行vCPU等关键步骤。在ARM与x架构之间，这些步骤虽然保持一致，但在具体参数设置上存在差异，如CPU的PC值、CPU类型等。

       总结而言，通过本文的介绍，我们深入了解了在ARM环境下使用KVM构建虚拟机的全过程。从环境搭建、代码构建到执行结果，每一步都展示了虚拟化技术在不同架构间迁移的潜力。此外，我们还讨论了如何通过C语言编写客机程序，以及如何通过寄存器设置参数传递，完成输入的实验等扩展应用。本文的源码与参考文献为深入学习Linux虚拟化技术提供了宝贵的资源。

QEMU与KVM笔记-系统虚拟化与QEMU/KVM介绍

       虚拟化是一种资源管理技术，它将硬件资源抽象和分割成多个虚拟实体，支持多个操作系统共享物理资源，实现资源最大化利用，提供了计算、存储、网络等资源的按需分配。虚拟化的核心思想是通过分层将复杂、难以管理的资源虚拟化为简单、易用的资源，供上层使用。操作系统的基本原理包括虚拟化、并行化和持久化。虚拟机监控器（VMM），即Hypervisor，负责管理物理资源并向上层虚拟机提供逻辑资源。虚拟机（VM）可以运行不同操作系统的映像，认为自己独享硬件资源。常见的系统虚拟化解决方案有VMware Workstation、QEMU、VirtualBox和HyperV等。

       虚拟化带来的一大好处是提高资源利用率。以当前高配置的计算机为例，实际利用率通常较低，通过统一管理和虚拟化，可以支持更多用户合理利用资源。虚拟机作为物理机的映射，极大地揭示了物理计算机系统中复杂且难以理解的细节。

       虚拟化主要分为服务器虚拟化、桌面虚拟化和网络虚拟化等类型。QEMU-KVM是为云计算服务的系统虚拟化软件的典型代表，QEMU是一个著名的开源虚拟化仿真项目，由bellard.org提供。QEMU能完成用户程序和系统虚拟化的模拟，支持X、ARM、MIPS、RISC-V等多种架构的CPU及单板仿真，提供汇编指令级别的快速仿真。与SystemC、Verilog等工具配合，QEMU能替代FPGA的部分功能。QEMU上的OS、APP与实际设备二进制完全一致，无需为QEMU单独构建镜像。它能仿真单板上的所有数字器件，但对模拟器件的仿真能力有限。QEMU支持快照功能，使系统启动速度显著加快。与hypervisor（如KVM、Xen、Hax或Hypervisor）结合使用，允许guest在host CPU上直接运行，支持测试框架如KLEE、S2E、Fuzz等。

       在Google发布的Android Studio中，QEMU作为官方仿真器，帮助应用程序开发人员在开发电脑上完成真机操作。配合KVM、HyperV等虚拟化加速技术，QEMU提供接近真机的性能体验。QEMU还支持单板上所有数字器件的仿真，与hypervisor一起使用时，可允许guest在host CPU上运行。它支持用于测试和调试的框架，如KLEE、S2E、Fuzz等。

       QEMU的案例包括在Google Android Studio中作为官方仿真器的应用，以及与KVM、HyperV等虚拟化加速技术结合，提供与真机无异的性能体验。通过与hypervisor配合，QEMU允许guest直接在host CPU上运行，支持用于测试和调试的框架，如KLEE、S2E、Fuzz等。

       QEMU的命令行选项参数说明、下载、官方文档等资料可参考相应文档和官方网站。虚拟化与云计算的区别、红帽收购Qumranet、QEMU与其他技术的结合案例、QEMU与主机共享文件夹、内核开发调试、源码阅读等参考资料提供了更深入的了解。

[虚拟化]QEMU虚拟机学习笔记

       QEMU官网： QEMU

       docs: Welcome to QEMU’s documentation!

       虚拟机：

       1)进程：时分CPU，空分内存。

       2)模拟器: 可以通过解释或者二进制翻译来实现。典型的模拟器有QEMU的用户态程序模拟，Bochs模拟器。

       3)高级语言虚拟机：虚拟ISA也叫字节码，高级语言->字节码->物理ISA,典型的有JVM虚拟机，python虚拟机。

       2：进程、模拟器、高级语言虚拟机提供的都是指令的执行环境，而系统虚拟化提供的是一个完整的系统环境。

       3：通过系统虚拟化技术，能够在单个的宿主机硬件平台上运行多个虚拟机，每个虚拟机都有着完整的虚拟机硬件，如虚拟的CPU，内存，虚拟的外设等，并且虚拟机之间能够实现完整的隔离。

       在系统虚拟化中，管理全局物理资源的软件叫做虚拟机监控器（VMM），VMM之于虚拟机就如同操作系统之于进程，VMM利用时分复用或者空分复用将硬件资源在各个虚拟机之间进行分配。

       4：VMware在年的成立标志置虚拟化的全面复兴，随后年剑桥大学开发了Xen。

       5：年，以色列的初创公司Qumranet利用Intel的硬件虚拟化技术在linux内核上开发了KVM。KVM架构精简，与Linux内核天然融合，得以很快进入内核。后来RedHat收购了Qumranet，全力投入到KVM的建设中。

       6：常见的虚拟化方案：

       VMware Workstation:VMware最早的产品，至今仍有大量用户在使用。

       VirtualBox:最早由一个德国公司开发，后来被甲骨文收购。

       HyperV:微软提出的虚拟化解决方案，用于构建自己的云计算平台。

       Xen:早期的开源虚拟化方案，出现在各种硬件虚拟化技术之前。

       7：QEMU最开始是由法国程序员Fabrice Bellard开发的一个模拟器。QEMU能够完成用户程序模拟和系统虚拟化模拟。

       1)用户程序模拟指的是QEMU能够将为一个平台编译的二进制文件运行在另一个不同的平台，如一个ARM指令集的二进制程序，通过QEMU的TCG(Tiny Code Generator)引擎的处理之后，ARM指令被转换成TCG中间代码，然后再转换成目的平台的代码。

       2)系统虚拟化模拟指的是QEMU能够模拟一个完整的系统虚拟机，该虚拟机有自己的虚拟CPU,芯片组，虚拟内存和各种虚拟外设，能够为虚拟机中运行的操作系统和应用系统呈现出与物理计算机完全一致的硬件视图。

       8: Intel和AMD再年左右开始在CPU层面提供对系统虚拟化的支持，叫做硬件虚拟化，Intel在x指令集的基础上增加了一套VMX扩展指令VG-x,为CPU增加了新的运行模式。

       9：最开始KVM只负责最核心的CPU虚拟化和内存虚拟化部分，使用QEMU作为其用户态组件，负责完成大量外设的模拟，当时的方案被称为QEMU-KVM。

       ：KVM的具体设计与实现可以参考Avi Kivity等人在发表的论文 KVM: The Linux Virtual Machine Monitor. kernel.org/doc/ols/...

       ：QEMU与KVM整体架构图

       ref：

       QEMU/KVM 源码解析与应用 - 李强

QEMU虚拟机、源码 虚拟化与云原生

       QEMU，全称为Quick Emulator，是Linux下的一款高性能的虚拟机软件，广泛应用于测试、开发、教学等场景。QEMU具备以下特点：

       QEMU与KVM的关系紧密，二者分工协作，KVM主要负责处理虚拟机的CPU、内存、IO等核心资源的管理，而QEMU则主要负责模拟外设、提供虚拟化环境。KVM仅模拟性能要求较高的虚拟设备，如虚拟中断控制器和虚拟时钟，以减少处理器模式转换的开销。

       QEMU的代码结构采用线程事件驱动模型，每个vCPU都是一个线程，处理客户机代码和模拟虚拟中断控制器、虚拟时钟。Main loop主线程作为事件驱动的中心，通过轮询文件描述符，调用回调函数，处理Monitor命令、定时器超时，实现VNC、IO等功能。

       QEMU提供命令行管理虚拟机，如输入"savevm"命令可保存虚拟机状态。QEMU中每条管理命令的实现函数以"hmp_xxx"命名，便于快速定位。

       QEMU的编译过程简便，先运行configure命令配置特性，选择如"–enable-debug"、"–enable-kvm"等选项，然后执行make进行编译。确保宿主机上安装了如pkg-config、zlib1g-dev等依赖库。安装完成后，可使用make install命令将QEMU安装至系统。

       阅读QEMU源码时，可使用Source Insight 4.0等工具辅助。下载安装说明及工具文件，具体安装方法参考说明文档。QEMU源码可在官网下载，qemu.org/download/。

       QEMU与KVM的集成提供了强大的虚拟化能力，广泛应用于虚拟机管理、测试、开发等场景。本文介绍了QEMU的核心特性和使用方法，帮助初次接触虚拟化技术的用户建立基础认知。深入了解QEMU与KVM之间的协作，以及virtio、virtio-net、vhost-net等技术，将为深入虚拟化领域打下坚实基础。

QEMU 安装与使用

       在安装QEMU之前，您需要准备硬件支持。若要构建KVM环境，处理器（CPU）必须硬件支持VT技术，并且在BIOS中激活这一功能。大多数流行的服务器和部分桌面处理器的BIOS默认已开启VT。您可以在“Advanced→Processor Configuration”下查看和设置VT选项，通常标识为“Intel®Virtualization Technology”或“Intel VT”。

       设置并保存BIOS设置后，系统重启生效。在Linux系统中，您可以通过检查/proc/cpuinfo文件中的CPU特性标志（flags）来确认CPU是否支持硬件虚拟化。Intel系列CPU支持虚拟化的标志为“vmx”，而AMD系列CPU的标志为“svm”。您可以使用以下命令查看这些标志：

       KVM是Linux内核中的一个module，自Linux 2.6.版本起正式加入内核。要下载最新KVM源代码，您有三种方式：下载kvm.git项目代码仓库、下载linux.git内核代码仓库，或者下载Linux内核的源代码（Tarball格式）。

       首先，检查系统是否已加载kvm模块。如果没有安装，需要通过搜索引擎了解安装过程。接下来，您可以选择源码安装或使用工具安装QEMU。源码安装需参考官方步骤，而工具安装则包括qemu-kvm、qemu-img和libvirt等。

       安装完成后，在/usr/bin目录下会有以qemu开头的可执行程序。例如，qemu-x_是运行特定架构程序的命令，而qemu-system-x_是运行特定架构系统的（虚拟机）。若要使用kvm支持，需要加上参数 -enable-kvm。更多关于这些程序的信息，请参考相关文献。

       在QEMU使用方面，您需要创建虚拟机并配置相关选项。显示选项用于定义虚拟机启动后的显示接口类型和属性，网络属性相关选项则用于定义网络设备接口类型及其属性。此外，您还可以手动创建bridge，为i平台设置专用选项，并查看创建qcow2格式磁盘支持的选项。