基於內核的虛擬機

**KVM**
	在Arch Linux宿主機上使用QEMU/KVM運行NetBSD和OpenIndiana客戶機的截圖。
原作者	Qumranet（英語：Qumranet）
開發者	開放虛擬化聯盟（OVA）
當前版本	1.2;
源代碼庫	git.kernel.org/pub/scm/virt/kvm/kvm.git;
編程語言	C
操作系統	類Unix系統
平台	ARM、IA-64、PowerPC、S/390（英語：IBM ESA/390）、x86、x86-64
類型	虛擬機監視器
許可協議	GNU GPL或LGPL
網站	www.linux-kvm.org

基於內核的虛擬機（英語：Kernel-based Virtual Machine，縮寫為KVM）是一種用於Linux內核中的虛擬化基礎設施，可將Linux內核轉化為一個虛擬機監視器。KVM於2007年2月5日被併入Linux 2.6.20核心中。^[1]KVM需要支持硬件虛擬化拓展（英語：hardware-assisted virtualization）特性的處理器。^[2]。

KVM起初支持x86平台處理器並隨後被移植到了S/390（英語：IBM ESA/390）、^[3]PowerPC、^[4]和IA-64平台上。在3.9內核合併時也導入了ARM移植版。^[5]

在KVM上可以運行諸多客戶操作系統，包括Linux的諸多發行版、BSD、Solaris、Windows、Haiku、ReactOS、Plan 9、AROS研究操作系統（英語：AROS Research Operating System）^[6]和OS X。^[7]除此之外，還支持Android 2.2、GNU/Hurd^[8]（Debian K16）、Minix 3.1.2a、Solaris 10 U3和Darwin 8.0.1，而其他操作系統或新版操作系統都支持KVM，僅僅存在一些限制而已。^[9]

VirtIO半虛擬化（英語：Paravirtualization）在Linux、OpenBSD、^[10]FreeBSD、^[11] NetBSD、^[12]Windows上支持對部分設備的半虛擬化（英語：Paravirtualization）。這項特性支持半虛擬化的網卡、半虛擬化的磁盤控制器、^[13]用於調整客戶端內存使用的氣球設備（Balloon device）和使用獨立計算環境簡單協議的VGA圖形接口。

內部結構[編輯]

KVM提供抽象的設備，但不模擬處理器。它開放了/dev/kvm接口，供使用者模式的主機使用：

設置客戶虛擬機的地址空間。宿主機同樣也需用戶可用於引導進主操作系統的固件鏡像（通常為模擬PC時的自定義BIOS）。
為客戶機模擬I/O。
將客戶機的視頻顯示映射回系統宿主機上。

在Linux上，QEMU版本0.10.1及更新版就是一個用戶層主機。QEMU使用KVM以近乎原生的速度虛擬化客戶機，若無KVM的話則將僅使用軟件模擬。

KVM內部使用SeaBIOS（英語：SeaBIOS）作為對16位x86 BIOS的開源模擬。^[15]

授權[編輯]

KVM的組件使用多個GNU協議授權：^[16]

KVM內核模塊：GPL v2
KVM用戶模塊：LGPL v2
QEMU虛擬CPU內核庫（libqemu.a）和QEMU PC系統模擬器：LGPL
Linux用戶模式QEMU模擬器：GPL
BIOS文件（bios.bin、vgabios.bin和vgabios-cirrus.bin）：LGPL v2或更新

歷史[編輯]

阿維·齊維迪（Avi Kivity）在一家名為Qumranet（英語：Qumranet）的初創企業開始了KVM的研發工作^[17]，隨後此公司於2008年被紅帽公司收購。^[18]

KVM被合併入Linux內核版本2.6.20的主流分支，於2007年2月5日發布。^[1]

KVM現由保羅·邦齊尼（Paolo Bonzini）維護。^[19]

圖形管理工具[編輯]

Kimchi（英語：Kimchi (software)） – 網頁版KVM虛擬化管理工具
Virtual Machine Manager – 支持創建、編輯、啟動與停止基於KVM的虛擬機，同時也支持對宿主之間的實時或冷拖拽虛擬機遷移。
Proxmox虛擬環境 – 一項開源的虛擬化管理包，包括KVM與LXC。同時它還有裸機安裝器、網頁版遠程管理界面、HA集群堆棧、統一存儲、柔性網絡及可選的商業支持。
OpenQRM（英語：OpenQRM） – 用於管理不同數據中心基礎設施的平台。
GNOME 機櫃 – Linux上用於管理libvirt客戶機的Gnome界面。
oVirt（英語：oVirt） – 用於管理基於libvirt的KVM開源工具。

模擬硬件[編輯]

分類	設備
顯示卡	Cirrus CLGD 5446 PCI VGA卡，具有Bochs與VESA拓展的虛擬VGA卡^[20]，QXL顯示卡，使用Virgil（英語：Virgil (software)）作為虛擬3D CPU。^[21]
外設組件互連標準	i440FX（英語：Intel 440FX）主機及PCI橋與PIIX3（英語：PIIX3） ^[20]；Intel Q35與ICH9。
輸入設備	PS/2鍵鼠^[20]，USB鍵鼠
聲卡	Sound Blaster 16（英語：Sound Blaster 16）、ENSONIQ AudioPCI ES1370（英語：ES1370）、Gravis Ultrasound GF1（英語：Gravis Ultrasound GF1）、CS4231A兼容設備^[20]，Intel HD Audio
以太網網卡	AMD Am79C970A (Am7990（英語：Am7990）)、E1000（Intel 82540EM, 82573L, 82544GC）、NE2000、瑞昱RTL8139（英語：RTL8139）、Red Hat VirtIO
儲存裝置	IDE、SATA、SCSI、SAS、NVMe、USB和VirtIO
看門狗計時器	英特爾6300ESB或IB700
隨機存取存儲器	介於50 MB與32 TB之間
中央處理器	1 – 160 個CPU

另請參閱[編輯]

CloudStack（英語：CloudStack）
虛擬化軟件對比（英語：Comparison of platform virtualization software）
內核同頁合併（英語：Kernel same-page merging） (KSM)
Lguest（英語：Lguest）
libguestfs
libvirt
開放虛擬化聯盟
OpenNebula（英語：OpenNebula）
OpenStack
oVirt（英語：oVirtoVirt）
Vx32（英語：Vx32）
Xen

參考文獻[編輯]

^ ^1.0 ^1.1 Linux kernel 2.6.20, Section 2.2. Virtualization support through KVM. kernelnewbies.org. 2007-02-05 [2014-06-16]. （原始內容存檔於2015-07-16）.
^ KVM FAQ: What do I need to use KVM?. [2018-08-14]. （原始內容存檔於2020-11-25）.
^ Gmane - Mail To News And Back Again. [2014-09-16]. （原始內容存檔於2007-09-29）.
^ Gmane Loom. [2014-09-16]. （原始內容存檔於2007-09-29）.
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^ Guest Support Status - KVM. Linux-kvm.org. [2014-02-12]. （原始內容存檔於2020-11-25）.
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^ Introducing Virgil - 3D virtual GPU for qemu. 2013-07-18 [2018-08-14]. （原始內容存檔於2013-07-25）.

書刊目錄[編輯]

Amit Shah. Ten years of KVM. lwn.net. 2016-11-02 [2017-02-10]. （原始內容存檔於2020-11-25）.

外部連結[編輯]

官方網站
Best practices for the Kernel-based Virtual Machine （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）, IBM, second edition, April 2012
Virtio-blk Performance Improvement, KVM Forum 2012, November 8, 2012, by Asias He
Wikibook QEMU & KVM

[2620notes-1] 1.0 ^1.1 Linux kernel 2.6.20, Section 2.2. Virtualization support through KVM. kernelnewbies.org. 2007-02-05 [2014-06-16]. （原始內容存檔於2015-07-16）.

[2] KVM FAQ: What do I need to use KVM?. [2018-08-14]. （原始內容存檔於2020-11-25）.

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[5] KVM/ARM Open Source Project. [2018-08-14]. （原始內容存檔於2013-03-10）.

[6] KVM wiki: Guest support status. [2007-05-27]. （原始內容存檔於2020-11-25）.

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[8] status. Gnu.org. [2014-02-12]. （原始內容存檔於2020-11-12）.

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[14] Khoa Huynh; Stefan Hajnoczi. KVM/QEMU Storage Stack Performance Discussion (PDF). ibm.com. Linux Plumbers Conference. 2010 [January 3, 2015]. ^{[永久失效連結]}

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[16] 來自Ubuntu 7.04的授權信息/usr/share/doc/kvm/copyright

[17] Interview: Avi Kivity （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） on KernelTrap（英語：KernelTrap）

[18] Red Hat Advances Virtualization Leadership with Qumranet, Inc. Acquisition. Red Hat. 4 September 2008 [16 June 2015]. （原始內容存檔於2020-09-25）.

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[qemu-doc-20] 20.0 ^20.1 ^20.2 ^20.3 wiki.qemu.org – QEMU Emulator User Documentation （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）, read 2010-05-06

[21] Introducing Virgil - 3D virtual GPU for qemu. 2013-07-18 [2018-08-14]. （原始內容存檔於2013-07-25）.

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