kvm三个组件及应用

KVM虚拟化架构及三种模式

1、 客户模式(guestOS):VM中的OS为GuestOS

客户机在操作系统中运行的模式，客户机分为内核模成和用户模式

2、用户模式:

为用户提供虚拟机管理的用户空间工具以及代表用户执行I/O， Qemu工作在此模式下(Qemu的主要功能)

3、linux内核模式

模拟CPU、内存，实现客户模式切换，处理从客户模式的推出，KVM即运行在此模式下

KVM原理

1、 Guest:客户机系统，包括CPU (vCPU) 、内存、驱动(Console、 网卡、I/O设备驱动等)

被KVM置于一种受限制的CPU模式下运行。

2、KVM内核模块模拟处理器和内存以支持虚拟机运行

3、Qemu主要处理I/O以及为客户提供一 个用户空间/dev/kvm工具libvirt来进行虚拟机管理

ioctl(定义)专用于设备输入输出操作的系统调用

libvirt: KVM管理工具

以上构成一个完整的虚拟化平台

简单理解:

KVM驱动提供处理器、内存的虚拟化，以及客户机I/O的拦截，guest的I/O被拦截后，交由Qemu处理

Qemu利用接口libkvm调用(ioctl）虚拟机设备接口/dev/kvm来分配资源、管理、维护虚拟机

KVM工作流程

用户模式的Qemu利用接口libkvm 通过 ioctl系统调用进入内核模式。KVM驱动为虚拟机创建虚拟CPU和虚拟内存，然后执行VMLAU-NCH指令进入客户模式，装载Guest OS并运行。Guest OS运行过程中如果发生异常，则暂停Guest OS的运行并保存当前状态同时退出到内核模式来处理这些异常。

内核模式处理这些异常时如果不需要V/O则处理完成后重新进入客户模式。如果需要V/O则进入到用户模式，则由Qemu来处理I/O，处理完成后进入内核模式，再进入客户模式