{"id":37939,"date":"2019-10-31T22:20:41","date_gmt":"2019-10-31T19:20:41","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/obshhie-printsipy-raboty-qemu-kvm\/"},"modified":"2019-10-31T22:20:41","modified_gmt":"2019-10-31T19:20:41","slug":"obshhie-printsipy-raboty-qemu-kvm","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/et\/blog\/administrirovanie\/obshhie-printsipy-raboty-qemu-kvm","title":{"rendered":"QEMU-KVMi \u00fcldp\u00f5him\u00f5tted","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

\"QEMU-KVMi
\n
\nMinu praegune arusaam:<\/p>\n

1) KVM<\/h2>\n

\nKVM (Kernel-based Virtual Machine) on hypervisor (VMM \u2013 Virtuaalmasina Haldur), mis t\u00f6\u00f6tab Linuxi operatsioonis\u00fcsteemi moodulina. Hypervisor on vajalik, et k\u00e4ivitada teatud tarkvara mitteeksisteerivas (virtuaalses) keskkonnas, peites samal ajal sellest tarkvarast t\u00f5elise riistvara, mille peal see tarkvara t\u00f6\u00f6tab. Hypervisor toimib \"vahekihina\" f\u00fc\u00fcsilise riistvara (majakas) ja virtuaalse operatsioonis\u00fcsteemi (k\u00fclalisena) vahel.<\/p>\n

Kuna KVM on standardne Linuxi kerneli moodul, saab ta kerneldelt k\u00f5ik vajalikud eelised (m\u00e4lu haldamine, ajakava jms). Seet\u00f5ttu saavad l\u00f5puks k\u00f5ik need eelised ka k\u00fclalised (kuna k\u00fclalised t\u00f6\u00f6tavad hypervisoril, mis t\u00f6\u00f6tab Linuxi operatsioonis\u00fcsteemi kerneli peal).<\/p>\n

KVM on v\u00e4ga kiire, kuid seda ei piisa virtuaalse operatsioonis\u00fcsteemi k\u00e4ivitamiseks, kuna vajatakse I\/O emulatsiooni. I\/O (protsessor, kettad, v\u00f5rk, video, PCI, USB, seerianumbrid jne) jaoks kasutab KVM QEMU.
\n<\/a><\/noindex><\/p>\n

2) QEMU<\/h2>\n

\nQEMU (Quick Emulator) \u2013 erinevate seadmete emulaator, mis v\u00f5imaldab k\u00e4ivitada operatsioonis\u00fcsteeme, mis on m\u00f5eldud \u00fche arhitektuuri jaoks, teise arhitektuuri peal (n\u00e4iteks ARM \u2013> x86). Lisaks protsessorile emuleerib QEMU erinevaid perifeerseid seadmeid: v\u00f5rkaartide, HDD, videokaartide, PCI, USB jne.<\/p>\n

See t\u00f6\u00f6tab nii:<\/p>\n

Juhised\/binaarkood (n\u00e4iteks ARM) muudetakse TCG (Tiny Code Generator) konverteri abil vaheplatformist s\u00f5ltumatuks koodiks ja seej\u00e4rel muudetakse see platvormispetsiifiliseks juhiseks\/koodiks (n\u00e4iteks x86).<\/p>\n

ARM \u2013> vahe_kood \u2013> x86<\/p>\n

P\u00f5him\u00f5tteliselt saate QEMU peal k\u00e4ivitada virtuaalmasinaid igasugusel hostil, isegi vanade protsessorimudelitega, mis ei toeta Intel VT-x (Intel Virtualization Technology) \/ AMD SVM (AMD Secure Virtual Machine). Kuid sellisel juhul t\u00f6\u00f6tab see \u00fcsna aeglaselt, kuna k\u00e4ivitatav binaarkood peab olema kahe korra jooksvalt uuesti kompileeritud TCG abil (TCG on Just-in-Time kompilaator).<\/p>\n

St, QEMU on ise \u00fclekaalukalt muljetavaldav, kuid t\u00f6\u00f6tab v\u00e4ga aeglaselt.<\/p>\n

3) Kaitse r\u00f5ngad<\/h2>\n

\n\"QEMU-KVMi
\n
\nBinaarne programmikood t\u00f6\u00f6tleb protsessorites mitte lihtsalt niisama, vaid on paigutatud erinevatesse tasanditesse (ringides \/ Protection rings) erinevate andmete juurdep\u00e4\u00e4sutasondega, alates k\u00f5ige privileegitumast (Ring 0) kuni k\u00f5ige piiratumani, reguleeritud ja \"kinni keeratud\" (Ring 3).<\/p>\n

Operatsioonis\u00fcsteem (OS tuum) t\u00f6\u00f6tab Ring 0 (kernel mode) ja v\u00f5ib teha mistahes andmete ja seadmetega k\u00f5ike, mida soovib. Kasutajarakendused t\u00f6\u00f6tavad Ring 3 tasemel (user mode) ning ei ole \u00f5igustatud tegema k\u00f5ike, mida nad soovivad, vaid peavad igal korral taotlema ligip\u00e4\u00e4su konkreetse tehingu teostamiseks (niimoodi on kasutajarakendustel ligip\u00e4\u00e4s ainult oma andmetele ning nad ei saa \"ronida\" teiste \"liivakasti\"). Ring 1 ja 2 on m\u00f5eldud seadme draiverite kasutamiseks.<\/p>\n

Enne Intel VT-x \/ AMD SVM leiutamist t\u00f6\u00f6tasid h\u00fcperviisorid Ring 0-l, samas kui k\u00fclalised t\u00f6\u00f6tasid Ring 1-l. Kuna Ring 1-l ei olnud piisavalt \u00f5igusi OS-i normaalseks toimimiseks, pidi h\u00fcperviisor igal korral, kui k\u00fclalisest s\u00fcsteemist toimus privileegitud kutse, selle kutse reaalajas modifitseerima ja t\u00e4itma Ring 0-l (umbes nii, nagu teeb QEMU). St. k\u00fclalise binaarkood ei EI<\/i><\/b> t\u00f6\u00f6tanud otse protsessoril, vaid iga kord l\u00e4bis mitu vahepealset modifikatsiooni.<\/p>\n

\u00dclekulud olid m\u00e4rkimisv\u00e4\u00e4rsed ning see oli suur probleem, mist\u00f5ttu protsessoritootjad, s\u00f5ltumatult \u00fcksteisest, lasid v\u00e4lja laiendatud k\u00e4su koosseisu (Intel VT-x \/ AMD SVM), mis v\u00f5imaldas k\u00fclaliste OS-ide koodi OTSE<\/i><\/b> k\u00e4sut\u00f6\u00f6protsessoril (m\u00f6\u00f6da igasuguseid kulukaid vaheprotsesse, nagu see varem oli).<\/p>\n

Intel VT-x \/ AMD SVM-i tutvustamisega loodi spetsiaalne uus Ring -1 (miinus \u00fcks) tase. N\u00fc\u00fcd t\u00f6\u00f6tab h\u00fcperviisor sellel ja k\u00fclalised t\u00f6\u00f6tavad Ring 0-l, omades privileegitud ligip\u00e4\u00e4su CPU-le.<\/p>\n

St. tulemuseks:<\/p>\n