QEMU,KVM,QEMU-KVM,XEN,LIBVIRT的区别

目前虚拟化技术很热门随着Amazon aws, Microsoft azure, open-stack一些infrastructure, 同时，　我常用qemu来帮助测试kernel, drivers, etc. 

以下是我看到的一篇很好的文章关于几种比较常见的虚拟化技术总结：   

KVM：(Kernel-based Virtual Machine)基于内核的虚拟机

KVM是集成到Linux内核的Hypervisor，是X86架构且硬件支持虚拟化技术（Intel VT或AMD-V）的Linux的全虚拟化解决方案。它是Linux的一个很小的模块，利用Linux做大量的事，如任务调度、内存管理与硬件设备交互等。

从存在形式看,KVM是两个内核模块kvm.ko和kvm_intel.ko(对AMD处理器来说，就是kvm_amd.ko)，这两个模块用来实现CPU的虚拟化。 如果要让用户在KVM上完成一个虚拟机相关的操作，显然需要用户空间的东西，同时还包括IO虚拟化，所以KVM的解决方案借鉴了QEMU的东西并做了一定的修改，形成了自己的KVM虚拟机工具集和IO虚拟化的支持，也就是所谓的qemu-kvm.（KVM is a fork of QEMU, namely qemu-kvm)

Xen

Xen是第一类运行再裸机上的虚拟化管理程序(Hypervisor)。它支持全虚拟化和半虚拟化,Xen支持hypervisor和虚拟机互相通讯，而且提供在所有Linux版本上的免费产品，包括Red Hat Enterprise Linux和SUSE Linux Enterprise Server。Xen最重要的优势在于半虚拟化，此外未经修改的操作系统也可以直接在xen上运行(如Windows)，能让虚拟机有效运行而不需要仿真，因此虚拟机能感知到hypervisor，而不需要模拟虚拟硬件，从而能实现高性能。 QEMU is used by Xen.

QEMU

QEMU是一套由Fabrice Bellard所编写的模拟处理器的自由软件。它与Bochs，PearPC近似，但其具有某些后两者所不具备的特性，如高速度及跨平台的特性，qemu可以虚拟出不同架构的虚拟机，如在x86平台上可以虚拟出power机器。kqemu为qemu的加速器，经由kqemu这个开源的加速器，QEMU能模拟至接近真实电脑的速度。

QEMU本身可以不依赖于KVM，但是如果有 KVM的存在并且硬件(处理器)支持比如Intel VT功能，那么QEMU在对处理器虚拟化这一块可以利用KVM提供的功能来提升性能。

KVM和QEMU的关系

准确来说，KVM是Linux kernel的一个模块。可以用命令modprobe去加载KVM模块。加载了模块后，才能进一步通过其他工具创建虚拟机。但仅有KVM模块是 远远不够的，因为用户无法直接控制内核模块去作事情,你还必须有一个运行在用户空间的工具才行。这个用户空间的工具，kvm开发者选择了已经成型的开源虚拟化软件 QEMU。说起来QEMU也是一个虚拟化软件。它的特点是可虚拟不同的CPU。比如说在x86的CPU上可虚拟一个Power的CPU，并可利用 它编译出可运行在Power上的程序。KVM使用了QEMU的一部分，并稍加改造，就成了可控制KVM的用户空间工具了。所以你会看到，官方提供的KVM 下载有两大部分(qemu和kvm)三个文件(KVM模块、QEMU工具以及二者的合集)。也就是说，你可以只升级KVM模块，也可以只升级QEMU工 具。这就是KVM和QEMU 的关系。

QEMU是个独立的虚拟化解决方案，从这个角度它并不依赖KVM。 而KVM是另一套虚拟化解决方案，不过因为这个方案实际上只实现了内核中对处理器(Intel VT, AMD SVM)虚拟化特性的支持，换言之，它缺乏设备虚拟化以及相应的用户空间管理虚拟机的工具，所以它借用了QEMU的代码并加以精简，连同KVM一起构成了另一个独立的虚拟化解决方案，不妨称之为：KVM+QEMU.

KVM用户空间虚拟机管理工具有kvm， kvm-img， kvm-nbd ，kvm-ok 和kvm_stat，实际上kvm就是一个指向qemu-system-x86_64的符号链接，kvm-img则是指向qemu-img的符号链接。从适用的范围来讲， QEMU虚拟化方案除了支持x86架构外，还支持其他很多架构，比如qemu-system-m68k，qemu-system-mips64， qemu-system-ppc64， qemu-system-arm等等。但是目前提到KVM，一般指x86上基于Intel VT和AMD SVM的解决方案，虽然目前将KVM移植到ARM, PPC的工作正在进行中。
当然由于redhat已经开始支持KVM，它认为KVM+QEMU’的方案中用户空间虚拟机管理工具不太好使，或者通用性不强，所以redhat想了一个libvirt出来，一个用来管理虚拟机的API库，不只针对KVM,也可以管理Xen等方案下的虚拟机。

 kvm-qemu可执行程序像普通Qemu一样：分配RAM,加载代码，不同于重新编译或者调用callingKQemu，它创建了一个线程（这个很重要）；这个线程调用KVM内核模块去切换到用户模式，并且去执行VM代码。当遇到一个特权指令，它从新切换会KVM内核模块，该内核模块在需要的时候，像Qemu线程发信号去处理大部分的硬件仿真。

这个体系结构一个比较巧妙的一个地方就是客户代码被模拟在一个posix线程，这允许你使用通常Linux工具管理。如果你需要一个有2或者4核的虚拟机，kvm-qemu创建2或者4个线程，每个线程调用KVM内核模块并开始执行。并发性（若果你有足够多的真实核）或者调度（如果你不管）是被通用的Linux调度器，这个使得KVM代码量十分的小。

当一起工作的时候，KVM管理CPU和MEM的访问，QEMU仿真硬件资源（硬盘，声卡，USB，等等）当QEMU单独运行时，QEMU同时模拟CPU和硬件。

from http://yansu.org/2013/03/20/different-bewteen-kvm-xen-qemu.html

from http://blog.chinaunix.net/uid-23769728-id-3256677.html

from http://zhidao.baidu.com/question/536621740.html