{"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\/hu\/blog\/administrirovanie\/obshhie-printsipy-raboty-qemu-kvm","title":{"rendered":"A QEMU-KVM m\u0171k\u00f6d\u00e9s\u00e9nek alapelvei","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

\"A
\n
\nJelenlegi meg\u00e9rt\u00e9sem:<\/p>\n

1) KVM<\/h2>\n

\nA KVM (Kernel-based Virtual Machine) egy hypervisor (VMM \u2013 Virtual Machine Manager), amelyk\u00e9nt modul m\u0171k\u00f6dik a Linux oper\u00e1ci\u00f3s rendszerben. A hypervisor arra szolg\u00e1l, hogy egy adott szoftvert egy nem l\u00e9tez\u0151 (virtu\u00e1lis) k\u00f6rnyezetben futtasson, mik\u00f6zben elrejti a szoftver el\u0151l a val\u00f3di fizikai hardvert, amin az a szoftver fut. A hypervisor szerepe egy \"t\u00e1vvezet\u0151\" a fizikai hardver (gazda) \u00e9s a virtu\u00e1lis oper\u00e1ci\u00f3s rendszer (vend\u00e9g) k\u00f6z\u00f6tt.<\/p>\n

Mivel a KVM a Linux kernel alap\u00e9rtelmezett modulja, minden sz\u00fcks\u00e9ges szolg\u00e1ltat\u00e1st megkap a kernelt\u0151l (mem\u00f3riakezel\u00e9s, \u00fctemez\u0151 stb.). Ennek megfelel\u0151en v\u00e9g\u00fcl minden el\u0151ny a vend\u00e9gekhez is eljut (mivel a vend\u00e9gek a hypervisorr\u00f3l futnak, amely a Linux oper\u00e1ci\u00f3s rendszer kernelj\u00e9ben m\u0171k\u00f6dik).<\/p>\n

A KVM nagyon gyors, de \u00f6nmag\u00e1ban nem elegend\u0151 egy virtu\u00e1lis oper\u00e1ci\u00f3s rendszer futtat\u00e1s\u00e1hoz, mivel ehhez I\/O emul\u00e1ci\u00f3ra van sz\u00fcks\u00e9g. Az I\/O (processzor, lemezek, h\u00e1l\u00f3zat, vide\u00f3, PCI, USB, sorosportok stb.) \u00e9rdek\u00e9ben a KVM a QEMU-t haszn\u00e1lja.
\n<\/a><\/noindex><\/p>\n

2) QEMU<\/h2>\n

\nA QEMU (Quick Emulator) k\u00fcl\u00f6nb\u00f6z\u0151 eszk\u00f6z\u00f6k emul\u00e1tora, amely lehet\u0151v\u00e9 teszi oper\u00e1ci\u00f3s rendszerek futtat\u00e1s\u00e1t, amelyek egy architekt\u00far\u00e1ra k\u00e9sz\u00fcltek, egy m\u00e1sikon (p\u00e9ld\u00e1ul ARM -> x86). A processzor mellett a QEMU k\u00fcl\u00f6nb\u00f6z\u0151 perif\u00e9ri\u00e1s eszk\u00f6z\u00f6ket is emul\u00e1l: h\u00e1l\u00f3zati k\u00e1rty\u00e1k, HDD, grafikus k\u00e1rty\u00e1k, PCI, USB stb.<\/p>\n

Ez \u00edgy m\u0171k\u00f6dik:<\/p>\n

Az utas\u00edt\u00e1sok \/ bin\u00e1ris k\u00f3d (p\u00e9ld\u00e1ul ARM) a TCG (Tiny Code Generator) konverter seg\u00edts\u00e9g\u00e9vel platformf\u00fcggetlen k\u00f6zb\u00fcls\u0151 k\u00f3dra konvert\u00e1l\u00f3dnak, majd ez a platformf\u00fcggetlen bin\u00e1ris k\u00f3d a c\u00e9lzott utas\u00edt\u00e1sokra \/ k\u00f3dra (p\u00e9ld\u00e1ul x86) konvert\u00e1l\u00f3dik.<\/p>\n

ARM -> k\u00f6zb\u00fcls\u0151_k\u00f3d -> x86<\/p>\n

L\u00e9nyeg\u00e9ben virtu\u00e1lis g\u00e9peket futtathat a QEMU-n b\u00e1rmilyen gazd\u00e1n, ak\u00e1r r\u00e9gi processzormodelleken is, amelyek nem t\u00e1mogatj\u00e1k az Intel VT-x (Intel Virtualization Technology) \/ AMD SVM (AMD Secure Virtual Machine) technol\u00f3gi\u00e1t. Azonban ilyenkor a teljes\u00edtm\u00e9ny jelent\u0151sen le cs\u00f6kken, mivel a v\u00e9grehajthat\u00f3 bin\u00e1ris k\u00f3dot k\u00e9t alkalommal, menet k\u00f6zben kell \u00fajra ford\u00edtani a TCG seg\u00edts\u00e9g\u00e9vel (a TCG Just-in-Time compiler).<\/p>\n

Teh\u00e1t a QEMU \u00f6nmag\u00e1ban rendk\u00edv\u00fcl fejlett, de nagyon lassan m\u0171k\u00f6dik.<\/p>\n

3) Protection rings<\/h2>\n

\n\"A
\n
\nA bin\u00e1ris programk\u00f3d a processzorokon nem csup\u00e1n \u00fagy m\u0171k\u00f6dik, hogy k\u00fcl\u00f6nb\u00f6z\u0151 szinteken (gy\u0171r\u0171k \/ Protection rings) helyezkedik el, k\u00fcl\u00f6nb\u00f6z\u0151 hozz\u00e1f\u00e9r\u00e9si szintekkel a adatokhoz, a legjobban privilegiz\u00e1ltt\u00f3l (Ring 0) a legszigor\u00fabb, szab\u00e1lyozott, \"megfesz\u00edtett csavarokkal\" rendelkez\u0151ig (Ring 3).<\/p>\n

A oper\u00e1ci\u00f3s rendszer (OS kernel) a Ring 0 (kernel m\u00f3d) szinten fut, \u00e9s szabadon manipul\u00e1lhat b\u00e1rmilyen adatot \u00e9s eszk\u00f6zt. A felhaszn\u00e1l\u00f3i alkalmaz\u00e1sok a Ring 3 (user m\u00f3d) szinten m\u0171k\u00f6dnek, \u00e9s nem jogosultak b\u00e1rmit megtenni, ez\u00e9rt mindig enged\u00e9lyt kell k\u00e9rni\u00fck bizonyos m\u0171veletek v\u00e9grehajt\u00e1s\u00e1ra (\u00edgy a felhaszn\u00e1l\u00f3i alkalmaz\u00e1sok csak a saj\u00e1t adataikhoz f\u00e9rhetnek hozz\u00e1, \u00e9s nem tudnak \"besziv\u00e1rogni\" m\u00e1sok \"j\u00e1t\u00e9kter\u00e9be\"). A Ring 1 \u00e9s 2 a driverek sz\u00e1m\u00e1ra van fenntartva.<\/p>\n

Intel VT-x \/ AMD SVM feltal\u00e1l\u00e1sa el\u0151tt a hipervizorok a Ring 0-n futottak, m\u00edg a vend\u00e9gek a Ring 1-en dolgoztak. Mivel a Ring 1 nem rendelkezett elegend\u0151 jogosults\u00e1ggal az oper\u00e1ci\u00f3s rendszer norm\u00e1lis m\u0171k\u00f6d\u00e9s\u00e9hez, a hipervizornak minden privilig\u00e1lt h\u00edv\u00e1sn\u00e1l, amelyet a vend\u00e9g rendszere k\u00fcld\u00f6tt, menet k\u00f6zben m\u00f3dos\u00edtania kellett ezt a h\u00edv\u00e1st, \u00e9s a Ring 0-n kellett v\u00e9grehajtania (kb. \u00fagy, mint ahogy a QEMU teszi). Teh\u00e1t a vend\u00e9g bin\u00e1ris k\u00f3d NEM<\/i><\/b> k\u00f6zvetlen\u00fcl a processzoron futott, \u00e9s minden alkalommal n\u00e9h\u00e1ny k\u00f6ztes m\u00f3dos\u00edt\u00e1son ment kereszt\u00fcl.<\/p>\n

A k\u00f6lts\u00e9gek jelent\u0151sek voltak, \u00e9s ez nagy probl\u00e9m\u00e1t jelentett, \u00edgy a processzorgy\u00e1rt\u00f3k f\u00fcggetlen\u00fcl egym\u00e1st\u00f3l kiterjesztett utas\u00edt\u00e1sk\u00e9szleteket adtak ki (Intel VT-x \/ AMD SVM), amelyek lehet\u0151v\u00e9 tett\u00e9k a vend\u00e9g oper\u00e1ci\u00f3s rendszerek k\u00f3dj\u00e1nak K\u00d6ZVETLEN V\u00c9GZ\u00c9S<\/i><\/b> a gazda processzoron (\u00e1tugorva a k\u00f6lts\u00e9ges k\u00f6ztes l\u00e9p\u00e9seket, ahogy r\u00e9gen t\u00f6rt\u00e9nt).<\/p>\n

Az Intel VT-x \/ AMD SVM megjelen\u00e9s\u00e9vel l\u00e9trej\u00f6tt egy \u00faj, -1 (m\u00ednusz egy) szint\u0171 Ring. Most ezen fut a hipervizor, a vend\u00e9gek pedig a Ring 0-n dolgoznak, \u00edgy jogosult hozz\u00e1f\u00e9r\u00e9st kapnak a CPU-hoz.<\/p>\n

Teh\u00e1t az eredm\u00e9ny:<\/p>\n