QEMU-KVM ਦੇ ਜਨਰਲ ਓਪਰੇਟਿੰਗ ਸਿਧਾਂਤ

ਮੇਰੀ ਮੌਜੂਦਾ ਸਮਝ:

1) ਕੇਵੀਐਮ

KVM (ਕਰਨਲ-ਅਧਾਰਿਤ ਵਰਚੁਅਲ ਮਸ਼ੀਨ) ਇੱਕ ਹਾਈਪਰਵਾਈਜ਼ਰ (VMM - ਵਰਚੁਅਲ ਮਸ਼ੀਨ ਮੈਨੇਜਰ) ਹੈ ਜੋ ਲੀਨਕਸ OS 'ਤੇ ਇੱਕ ਮੋਡੀਊਲ ਵਜੋਂ ਚੱਲ ਰਿਹਾ ਹੈ। ਇੱਕ ਗੈਰ-ਮੌਜੂਦ (ਵਰਚੁਅਲ) ਵਾਤਾਵਰਣ ਵਿੱਚ ਕੁਝ ਸੌਫਟਵੇਅਰ ਚਲਾਉਣ ਲਈ ਇੱਕ ਹਾਈਪਰਵਾਈਜ਼ਰ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਉਸੇ ਸਮੇਂ ਇਸ ਸੌਫਟਵੇਅਰ ਤੋਂ ਅਸਲ ਭੌਤਿਕ ਹਾਰਡਵੇਅਰ ਨੂੰ ਲੁਕਾਓ ਜਿਸ 'ਤੇ ਇਹ ਸਾਫਟਵੇਅਰ ਚੱਲਦਾ ਹੈ। ਹਾਈਪਰਵਾਈਜ਼ਰ ਭੌਤਿਕ ਹਾਰਡਵੇਅਰ (ਹੋਸਟ) ਅਤੇ ਵਰਚੁਅਲ OS (ਮਹਿਮਾਨ) ਵਿਚਕਾਰ ਇੱਕ "ਸਪੇਸਰ" ਵਜੋਂ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ।

ਕਿਉਂਕਿ KVM ਲੀਨਕਸ ਕਰਨਲ ਦਾ ਇੱਕ ਮਿਆਰੀ ਮੋਡੀਊਲ ਹੈ, ਇਹ ਕਰਨਲ (ਮੈਮੋਰੀ ਪ੍ਰਬੰਧਨ, ਸ਼ਡਿਊਲਰ, ਆਦਿ) ਤੋਂ ਸਾਰੀਆਂ ਲੋੜੀਂਦੀਆਂ ਚੀਜ਼ਾਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਅਤੇ ਇਸਦੇ ਅਨੁਸਾਰ, ਅੰਤ ਵਿੱਚ, ਇਹ ਸਾਰੇ ਲਾਭ ਮਹਿਮਾਨਾਂ ਨੂੰ ਜਾਂਦੇ ਹਨ (ਕਿਉਂਕਿ ਮਹਿਮਾਨ ਇੱਕ ਹਾਈਪਰਵਾਈਜ਼ਰ 'ਤੇ ਕੰਮ ਕਰਦੇ ਹਨ ਜੋ ਲੀਨਕਸ OS ਕਰਨਲ ਤੇ ਚੱਲਦਾ ਹੈ)।

KVM ਬਹੁਤ ਤੇਜ਼ ਹੈ, ਪਰ ਇਹ ਆਪਣੇ ਆਪ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਵਰਚੁਅਲ OS ਚਲਾਉਣ ਲਈ ਕਾਫੀ ਨਹੀਂ ਹੈ, ਕਿਉਂਕਿ... ਇਸ ਲਈ I/O ਇਮੂਲੇਸ਼ਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੈ। I/O (CPU, ਡਿਸਕ, ਨੈੱਟਵਰਕ, ਵੀਡੀਓ, PCI, USB, ਸੀਰੀਅਲ ਪੋਰਟ, ਆਦਿ) ਲਈ KVM QEMU ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦਾ ਹੈ।

2) QEMU

QEMU (ਤਤਕਾਲ ਇਮੂਲੇਟਰ) ਵੱਖ-ਵੱਖ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਲਈ ਇੱਕ ਇਮੂਲੇਟਰ ਹੈ ਜੋ ਤੁਹਾਨੂੰ ਇੱਕ ਆਰਕੀਟੈਕਚਰ ਲਈ ਦੂਜੇ ਆਰਕੀਟੈਕਚਰ ਲਈ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਓਪਰੇਟਿੰਗ ਸਿਸਟਮਾਂ ਨੂੰ ਚਲਾਉਣ ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਦਿੰਦਾ ਹੈ (ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, ARM -> x86)। ਪ੍ਰੋਸੈਸਰ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, QEMU ਵੱਖ-ਵੱਖ ਪੈਰੀਫਿਰਲ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਦੀ ਨਕਲ ਕਰਦਾ ਹੈ: ਨੈੱਟਵਰਕ ਕਾਰਡ, HDD, ਵੀਡੀਓ ਕਾਰਡ, PCI, USB, ਆਦਿ।

ਇਹ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ:

ਹਦਾਇਤਾਂ/ਬਾਈਨਰੀ ਕੋਡ (ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, ARM) ਨੂੰ TCG (ਟਿੰਨੀ ਕੋਡ ਜੇਨਰੇਟਰ) ਕਨਵਰਟਰ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਇੰਟਰਮੀਡੀਏਟ ਪਲੇਟਫਾਰਮ-ਸੁਤੰਤਰ ਕੋਡ ਵਿੱਚ ਬਦਲਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਫਿਰ ਇਸ ਪਲੇਟਫਾਰਮ-ਸੁਤੰਤਰ ਬਾਈਨਰੀ ਕੋਡ ਨੂੰ ਟੀਚੇ ਦੀਆਂ ਹਦਾਇਤਾਂ/ਕੋਡ (ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, x86) ਵਿੱਚ ਬਦਲਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

ARM -> intermediate_code -> x86

ਜ਼ਰੂਰੀ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਤੁਸੀਂ ਕਿਸੇ ਵੀ ਹੋਸਟ 'ਤੇ QEMU 'ਤੇ ਵਰਚੁਅਲ ਮਸ਼ੀਨਾਂ ਚਲਾ ਸਕਦੇ ਹੋ, ਇੱਥੋਂ ਤੱਕ ਕਿ ਪੁਰਾਣੇ ਪ੍ਰੋਸੈਸਰ ਮਾਡਲਾਂ ਦੇ ਨਾਲ ਜੋ Intel VT-x (Intel Virtualization Technology) / AMD SVM (AMD ਸੁਰੱਖਿਅਤ ਵਰਚੁਅਲ ਮਸ਼ੀਨ) ਦਾ ਸਮਰਥਨ ਨਹੀਂ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇਸ ਕੇਸ ਵਿੱਚ, ਇਹ ਬਹੁਤ ਹੌਲੀ ਹੌਲੀ ਕੰਮ ਕਰੇਗਾ, ਇਸ ਤੱਥ ਦੇ ਕਾਰਨ ਕਿ ਐਗਜ਼ੀਕਿਊਟਿੰਗ ਬਾਈਨਰੀ ਕੋਡ ਨੂੰ TCG (TCG ਇੱਕ ਜਸਟ-ਇਨ-ਟਾਈਮ ਕੰਪਾਈਲਰ ਹੈ) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ, ਫਲਾਈ 'ਤੇ ਦੋ ਵਾਰ ਮੁੜ ਕੰਪਾਇਲ ਕਰਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੈ।

ਉਹ. QEMU ਆਪਣੇ ਆਪ ਵਿੱਚ ਮੈਗਾ ਕੂਲ ਹੈ, ਪਰ ਇਹ ਬਹੁਤ ਹੌਲੀ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ।

3) ਸੁਰੱਖਿਆ ਰਿੰਗ

ਪ੍ਰੋਸੈਸਰਾਂ 'ਤੇ ਬਾਈਨਰੀ ਪ੍ਰੋਗਰਾਮ ਕੋਡ ਇੱਕ ਕਾਰਨ ਕਰਕੇ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਪਰ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਪੱਧਰਾਂ (ਰਿੰਗਾਂ / ਪ੍ਰੋਟੈਕਸ਼ਨ ਰਿੰਗਾਂ) 'ਤੇ ਡਾਟਾ ਐਕਸੈਸ ਦੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਪੱਧਰਾਂ 'ਤੇ ਸਥਿਤ ਹੈ, ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਅਧਿਕਾਰ (ਰਿੰਗ 0) ਤੋਂ ਲੈ ਕੇ ਸਭ ਤੋਂ ਸੀਮਤ, ਨਿਯੰਤ੍ਰਿਤ ਅਤੇ "ਨਟ ਟਾਈਟ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ। (ਰਿੰਗ 3)

ਓਪਰੇਟਿੰਗ ਸਿਸਟਮ (OS ਕਰਨਲ) ਰਿੰਗ 0 (ਕਰਨਲ ਮੋਡ) 'ਤੇ ਚੱਲਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਕਿਸੇ ਵੀ ਡੇਟਾ ਅਤੇ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਨਾਲ ਜੋ ਚਾਹੇ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਉਪਭੋਗਤਾ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਰਿੰਗ 3 ਪੱਧਰ (ਉਪਭੋਗਤਾ ਮੋਡ) 'ਤੇ ਕੰਮ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ ਅਤੇ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਜੋ ਵੀ ਕਰਨਾ ਚਾਹੁੰਦੇ ਹਨ ਕਰਨ ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਨਹੀਂ ਦਿੱਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਪਰ ਇਸਦੀ ਬਜਾਏ ਇੱਕ ਖਾਸ ਕਾਰਵਾਈ ਕਰਨ ਲਈ ਹਰ ਵਾਰ ਪਹੁੰਚ ਦੀ ਬੇਨਤੀ ਕਰਨੀ ਚਾਹੀਦੀ ਹੈ (ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਉਪਭੋਗਤਾ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਕੋਲ ਸਿਰਫ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਆਪਣੇ ਡੇਟਾ ਤੱਕ ਪਹੁੰਚ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ "ਪ੍ਰਾਪਤ ਨਹੀਂ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਕਿਸੇ ਹੋਰ ਦੇ ਸੈਂਡਬੌਕਸ ਵਿੱਚ)। ਰਿੰਗ 1 ਅਤੇ 2 ਡਰਾਈਵਰਾਂ ਦੁਆਰਾ ਵਰਤਣ ਲਈ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ।

Intel VT-x/AMD SVM ਦੀ ਕਾਢ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ, ਹਾਈਪਰਵਾਈਜ਼ਰ ਰਿੰਗ 0 'ਤੇ ਚੱਲਦੇ ਸਨ, ਅਤੇ ਮਹਿਮਾਨ ਰਿੰਗ 1 'ਤੇ ਚੱਲਦੇ ਸਨ। ਕਿਉਂਕਿ ਰਿੰਗ 1 ਕੋਲ OS ਦੇ ਆਮ ਸੰਚਾਲਨ ਲਈ ਲੋੜੀਂਦੇ ਅਧਿਕਾਰ ਨਹੀਂ ਹਨ, ਗੈਸਟ ਸਿਸਟਮ ਤੋਂ ਹਰੇਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਅਧਿਕਾਰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਾਲ ਨਾਲ, ਹਾਈਪਰਵਾਈਜ਼ਰ ਨੂੰ ਇਸ ਕਾਲ ਨੂੰ ਫਲਾਈ 'ਤੇ ਸੋਧਣਾ ਪੈਂਦਾ ਸੀ ਅਤੇ ਇਸਨੂੰ ਰਿੰਗ 0 'ਤੇ ਲਾਗੂ ਕਰਨਾ ਪੈਂਦਾ ਸੀ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ QEMU ਕਰਦਾ ਹੈ)। ਉਹ. ਮਹਿਮਾਨ ਬਾਈਨਰੀ ਨਹੀਂ ਪ੍ਰੋਸੈਸਰ 'ਤੇ ਸਿੱਧੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਚਲਾਇਆ ਗਿਆ ਸੀ, ਅਤੇ ਹਰ ਵਾਰ ਫਲਾਈ 'ਤੇ ਕਈ ਵਿਚਕਾਰਲੇ ਸੋਧਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਲੰਘਿਆ ਸੀ।

ਓਵਰਹੈੱਡ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਸੀ ਅਤੇ ਇਹ ਇੱਕ ਵੱਡੀ ਸਮੱਸਿਆ ਸੀ, ਅਤੇ ਫਿਰ ਪ੍ਰੋਸੈਸਰ ਨਿਰਮਾਤਾਵਾਂ, ਇੱਕ ਦੂਜੇ ਤੋਂ ਸੁਤੰਤਰ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਨਿਰਦੇਸ਼ਾਂ ਦਾ ਇੱਕ ਵਿਸਤ੍ਰਿਤ ਸੈੱਟ (Intel VT-x / AMD SVM) ਜਾਰੀ ਕੀਤਾ ਜੋ ਮਹਿਮਾਨ OS ਕੋਡ ਨੂੰ ਚਲਾਉਣ ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਦਿੰਦਾ ਹੈ। ਸਿੱਧੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਹੋਸਟ ਪ੍ਰੋਸੈਸਰ 'ਤੇ (ਕਿਸੇ ਵੀ ਮਹਿੰਗੇ ਵਿਚਕਾਰਲੇ ਕਦਮਾਂ ਨੂੰ ਛੱਡ ਕੇ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਪਹਿਲਾਂ ਸੀ)।

Intel VT-x / AMD SVM ਦੇ ਆਗਮਨ ਦੇ ਨਾਲ, ਇੱਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਨਵਾਂ ਰਿੰਗ ਪੱਧਰ -1 (ਘਟਾਓ ਇੱਕ) ਬਣਾਇਆ ਗਿਆ ਸੀ। ਅਤੇ ਹੁਣ ਹਾਈਪਰਵਾਈਜ਼ਰ ਇਸ 'ਤੇ ਚੱਲਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਮਹਿਮਾਨ ਰਿੰਗ 0 'ਤੇ ਚੱਲਦੇ ਹਨ ਅਤੇ CPU ਤੱਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਅਧਿਕਾਰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਦੇ ਹਨ।

ਉਹ. ਅੰਤ ਵਿੱਚ:

• ਹੋਸਟ ਰਿੰਗ 0 'ਤੇ ਚੱਲਦਾ ਹੈ
• ਮਹਿਮਾਨ ਰਿੰਗ 0 'ਤੇ ਕੰਮ ਕਰਦੇ ਹਨ
• ਹਾਈਪਰਵਾਈਜ਼ਰ ਰਿੰਗ -1 'ਤੇ ਚੱਲਦਾ ਹੈ

4) QEMU-KVM

KVM ਮਹਿਮਾਨਾਂ ਨੂੰ ਰਿੰਗ 0 ਤੱਕ ਪਹੁੰਚ ਦਿੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ QEMU ਦੀ ਵਰਤੋਂ I/O (ਪ੍ਰੋਸੈਸਰ, ਡਿਸਕ, ਨੈੱਟਵਰਕ, ਵੀਡੀਓ, PCI, USB, ਸੀਰੀਅਲ ਪੋਰਟ, ਆਦਿ ਦੀ ਨਕਲ ਕਰਨ ਲਈ ਕਰਦਾ ਹੈ ਜੋ ਮਹਿਮਾਨ "ਦੇਖਦੇ" ਹਨ ਅਤੇ ਉਹਨਾਂ ਨਾਲ ਕੰਮ ਕਰਦੇ ਹਨ)।

ਇਸ ਲਈ QEMU-KVM (ਜਾਂ KVM-QEMU) :)

ਕ੍ਰੈਡਿਟ
ਧਿਆਨ ਖਿੱਚਣ ਲਈ ਤਸਵੀਰ
ਸੁਰੱਖਿਆ ਰਿੰਗਾਂ ਦੀ ਤਸਵੀਰ

PS ਇਸ ਲੇਖ ਦਾ ਪਾਠ ਅਸਲ ਵਿੱਚ ਟੈਲੀਗ੍ਰਾਮ ਚੈਨਲ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ @RU_Voip ਚੈਨਲ ਦੇ ਭਾਗੀਦਾਰਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਦੇ ਇੱਕ ਸਵਾਲ ਦੇ ਜਵਾਬ ਵਜੋਂ।

ਟਿੱਪਣੀਆਂ ਵਿੱਚ ਲਿਖੋ ਜਿੱਥੇ ਮੈਂ ਵਿਸ਼ੇ ਨੂੰ ਸਹੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਨਹੀਂ ਸਮਝਦਾ ਜਾਂ ਜੇ ਕੁਝ ਜੋੜਨਾ ਹੈ.

ਤੁਹਾਡਾ ਧੰਨਵਾਦ!

ਸਰੋਤ: www.habr.com