{"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\/sl\/blog\/administrirovanie\/obshhie-printsipy-raboty-qemu-kvm","title":{"rendered":"Op\u0107i principi rada QEMU-KVM","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

\"Op\u0107i
\n
\nMoje trenutne spoznaje:<\/p>\n

1) KVM<\/h2>\n

\nKVM (Hypervisor temeljen na jezgru) \u2013 hypervisor (VMM \u2013 Upravitelj virtualnih ma\u0161ina) koji radi kao modul u OS Linux. Hypervisor je potreban za pokretanje odre\u0111enog softvera u nepostoje\u0107em (virtualnom) okru\u017eenju, dok istovremeno skriva fizi\u010dki hardver na kojem se taj softver izvodi. Hypervisor djeluje kao \"posrednik\" izme\u0111u fizi\u010dkog hardvera (hosta) i virtualnog OS-a (gosta).<\/p>\n

Budu\u0107i da je KVM standardni modul jezgra Linuxa, on dobiva sve potrebne resurse od jezgre (rad s memorijom, planiranje itd.). Stoga, na kraju, sve te prednosti dolaze i do gostiju (po\u0161to gosti rade na hypervisoru koji radi u\/na jezgru OS-a Linux).<\/p>\n

KVM je vrlo brz, ali sam po sebi nije dovoljan za pokretanje virtualnog OS-a, jer je potrebna emulacija I\/O-a. Za I\/O (procesor, diskovi, mre\u017ea, video, PCI, USB, serijski portovi itd.) KVM koristi QEMU.
\n<\/a><\/noindex><\/p>\n

2) QEMU<\/h2>\n

\nQEMU (Brzi emulator) \u2013 emulator raznih ure\u0111aja koji omogu\u0107uje pokretanje operativnih sustava namijenjenih jednoj arhitekturi na drugoj (na primjer, ARM \u2013> x86). Osim procesora, QEMU emulira razli\u010dite perifernije ure\u0111aje: mre\u017ene kartice, HDD, grafi\u010dke kartice, PCI, USB itd.<\/p>\n

Radi to ovako:<\/p>\n

Upute\/binarni kod (na primjer, ARM) konvertiraju se u me\u0111uprostorni platformu neovisni kod uz pomo\u0107 konvertera TCG (Mali generator koda) i zatim se taj platformu neovisni binarni kod konvertira u ciljne upute\/kod (na primjer, x86).<\/p>\n

ARM \u2013> me\u0111uprostorni_kod \u2013> x86<\/p>\n

U su\u0161tini, mo\u017eete pokretati virtualne ma\u0161ine na QEMU na bilo kojem hostu, \u010dak i s starijim modelima procesora koji ne podr\u017eavaju Intel VT-x (Intelova tehnologija virtualizacije) \/ AMD SVM (AMD-ova sigurna virtualna ma\u0161ina). Me\u0111utim, u tom slu\u010daju, radit \u0107e vrlo sporo, jer se izvr\u0161ni binarni kod mora rekompajlirati u hodu dvaput, pomo\u0107u TCG-a (TCG je Just-in-Time kompajler).<\/p>\n

Dakle, sam QEMU je iznimno mo\u0107an, ali radi vrlo sporo.<\/p>\n

3) Za\u0161titna koluta<\/h2>\n

\n\"Op\u0107i
\n
\nBinarni programski kod na procesorima ne radi samo tako, ve\u0107 se nalazi na razli\u010ditim razinama (kolutima \/ Za\u0161titnim kolutima) s razli\u010ditim razinama pristupa podacima, od najprivilegiranijeg (Ring 0) do najograni\u010denijeg, reguliranog i \"zakovano\" (Ring 3).<\/p>\n

Operacijski sistem (jedro OS) deluje na Ring 0 (kernel mode) in lahko tako manipulira z vsemi podatki in napravami, kot ho\u010de. Uporabni\u0161ke aplikacije delujejo na ravni Ring 3 (user mode) in nimajo pravice po\u010deti vsega, kar \u017eelijo, ampak morajo vsaki\u010d zaprositi za dovoljenje za izvedbo dolo\u010dene operacije (tako imajo uporabni\u0161ke aplikacije dostop le do lastnih podatkov in ne morejo \"vstopiti\" v \"tuje peskovnike\"). Ring 1 in 2 sta namenjena uporabi z gonilniki.<\/p>\n

Pred izumom Intel VT-x \/ AMD SVM so hipervizorji delovali na Ring 0, gostje pa na Ring 1. Ker Ring 1 nima dovolj pravic za normalno delovanje OS, je moral hipervizor vsaki\u010d, ko je gostujo\u010di sistem naredil privilegiran klic, na hitro modificirati ta klic in ga izvesti na Ring 0 (pribli\u017eno tako, kot to po\u010dne QEMU). T.j. gostujo\u010da binarna koda NE<\/i><\/b> se je izvajala neposredno na procesorju, pri \u010demer je vsaki\u010d na hitro pre\u0161la skozi ve\u010d medfaznih modifikacij.<\/p>\n

Naka zneski so bili ogromni in to je predstavljalo velik problem, zato so proizvajalci procesorjev, brez medsebojnega sodelovanja, izdala raz\u0161irjen niz navodil (Intel VT-x \/ AMD SVM), ki omogo\u010dajo izvajanje kode gostujo\u010dih OS NEPOSREDNO<\/i><\/b> na procesorju gostitelja (brez dragih medfazi, kot so to po\u010deli prej).<\/p>\n

S pojavom Intel VT-x \/ AMD SVM je bil ustvarjen nov poseben nivo Ring -1 (minus en). In zdaj na njem deluje hipervizor, gostje pa delujejo na Ring 0 in pridobivajo privilegiran dostop do CPU.<\/p>\n

T.j. na koncu:<\/p>\n