KVM虚拟机源代码分析

1. KVM结构及工作原理

1.1 KVM结构

KVM基本结构有两部分组成。一个是KVM Driver，已经成为Linux 内核的一个模块。负责虚拟机的创建，虚拟内存的分配，虚拟CPU寄存器的读写以及虚拟CPU的运行等。另外一个是稍微修改过的Qemu，用于模拟PC硬件的用户空间组件，提供I/O设备模型以及访问外设的途径。

KVM基本结构如图1所示。其中KVM加入到标准的Linux内核中，被组织成Linux中标准的字符设备(/dev/kvm)。Qemu通过KVM提供的LibKvm应用程序接口，通过ioctl系统调用创建和运行虚拟机。KVM Driver使得整个Linux成为一个虚拟机监控器。并且在原有的Linux两种执行模式(内核模式和用户模式)的基础上，新增加了客户模式，客户模式拥有自己的内核模式和用户模式。在虚拟机运行下，三种模式的分工如下：
客户模式：执行非I/O的客户代码。虚拟机运行在客户模式下。
内核模式：实现到客户模式的切换（通过vm exit 和vm entry）。处理因为I/O或者其它指令引起的从客户模式的