文章标题

最新推荐文章于 2023-10-19 15:03:50 发布

转载最新推荐文章于 2023-10-19 15:03:50 发布 · 267 阅读

文章标签：

#虚拟机 #硬件

虚拟化专栏收录该内容

2 篇文章

订阅专栏

虚拟机监视器（Virtual Machine Monitor，VMM）是虚拟机技术的核心，它是一层位于操作系统和计算机硬件之间的代码，用来将硬件平台分割成多个虚拟机。

VMM 运行在特权模式，主要作用是隔离并且管理上层运行的多个虚拟机，仲裁它们对底层硬件的访问，并为每个客户操作系统虚拟一套独立于实际硬件的虚拟硬件环境（包括处理器，内存，I/O 设备）。VMM 采用某种调度算法在各个虚拟机之间共享 CPU，如采用时间片轮转调度算法。[1]

虚拟化就是通过某种方式隐藏底层物理硬件的过程，从而让多个操作系统可以透明地使用和共享它。这种架构的另一个更常见的名称是平台虚拟化。在典型的分层架构中，提供平台虚拟化的层称为 hypervisor （有时称为虚拟机管理程序或 VMM）
hypervisor 是提供底层机器虚拟化的软件层（在某些情况下需要处理器支持）

架构

架构是分层的：

提供平台虚拟化的层称为 hypervisor （有时称为虚拟机管理程序或 VMM）
平台虚拟化的层：就是通过某种方式隐藏底层物理硬件的过程，从而让多个操作系统可以透明地使用和共享它。

进程：操作系统将对机器的底层资源的访问虚拟化为进程。
hypervisor 也做一样的事情，但其对象不是进程，而是整个来宾操作系统
hypervisor将对机器的底层资源的访问虚拟化为操作系统？？

hypervisor 分类

hypervisor 是直接运行在物理硬件之上
例子：基于内核的虚拟机（KVM —— 它本身是一个基于操作系统的 hypervisor）
hypervisor 运行在另一个操作系统（运行在物理硬件之上）中
例子： hypervisor 包括 QEMU 和 WINE

hypervisor 的构成

是一个抽象机器硬件的分层应用程序，
每个来宾操作系统看到的仅是一个 VM 而不是真实的硬件机器。
hypervisor 的内部组成，以及它在 VM（来宾操作系统）上的表示。

需要驱动的内核映像
配置（比如 IP 地址和所需的内存量）
磁盘盒一个网络设备。磁盘和网络设备通常映射到机器的物理磁盘和网络设备
使用一组来宾操作系统工具启动和管理来宾操作系统。

hypervisor 架构关键功能

使来宾操作系统可以和宿主操作系统同时运行

特定的要素

系统调用：将用户空间应用程序和内核函数连接起来的系统调用
虚拟化调用层（hapercall，hypervisor 对操作系统进行的系统调用）:允许来宾系统向宿主操作系统发出请求
standard linux Kernel:在内核中虚拟化 I/O，或通过来宾操作系统的代码支持它
hypervisor :
1. 故障必须由 hypervisor 亲自处理
2. hypervisor 还必须处理在来宾操作系统内部发生的异常。
页映射器:hypervisor 的核心要素之一,将硬件指向特定操作系统（来宾或 hypervisor）的页
高级别的调度器:hypervisor和来宾操作系统之间传输控制。

KVM

首个被集成到 Linux 内核的 hypervisor 解决方案，并且实现了完整的虚拟化
运行在 x86 硬件硬件上的、驻留在内核中de虚拟化基础结构
KVM 是作为内核模块实现
Linux 只要加载该模块就会成为一个hypervisor
KVM 为支持 hypervisor 指令的硬件平台提供完整的虚拟化
KVM 还支持准虚拟化来宾操作系统，包括 Linux 和 Windows®。

KVM技术的实现：

1. 可加载的 KVM 模块
Linux 内核安装该模块之后，它就可以管理虚拟化硬件
通过 /proc 文件系统公开其功能
2. 用于 PC 平台模拟修改版 QEMU 提供的。QEMU 作为用户空间进程执行，并且在来宾操作系统请求方面与内核协调

新的操作系统在 KVM 上启动,os成为宿主操作系统的一个进程,像其他进程一样调度它。
来宾操作系统被 hypervisor 标识为处于 “来宾” 模式（独立于内核和用户模式）。
来宾操作系统拥有自己的虚拟地址空间,通过 /dev/kvm 设备映射的
，该空间映射到主机内核的物理地址空间
KVM 使用底层硬件的虚拟化支持来提供完整的（原生）虚拟化。
I/O 请求通过主机内核映射到在主机上（hypervisor）执行的 QEMU 进程。
QEMU 作为用户空间进程执行，并且在来宾操作系统请求方面与内核协调
KVM 在 Linux 环境中以主机的方式运行，不过只要底层硬件虚拟化支持，它就能够支持大量的来宾操作系统

https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-hypervisor/#artrelatedtopics