kvm開(kāi)發(fā)人員沒(méi)有從底層編寫(xiě)新的管理程序，而是選擇基于Linux的內(nèi)核，通過(guò)加載新模塊將Linux內(nèi)核轉(zhuǎn)換為管理程序。
目前，kvm的設(shè)計(jì)是通過(guò)可加載的內(nèi)核模塊來(lái)支持廣泛的客戶(hù)端操作系統(tǒng)，包括Windows。
在KVM體系結(jié)構(gòu)中，虛擬機(jī)作為常規(guī)的Linux進(jìn)程實(shí)現(xiàn)，這些進(jìn)程由標(biāo)準(zhǔn)的Linux調(diào)度程序調(diào)度。實(shí)際上，每個(gè)虛擬CPU都是作為一個(gè)常規(guī)的Linux進(jìn)程實(shí)現(xiàn)的。這使得kvm可以享受Linux內(nèi)核的所有功能。
KVM本身不執(zhí)行任何模擬。用戶(hù)空間程序需要通過(guò)/dev/kvm接口設(shè)置客戶(hù)端虛擬服務(wù)器的地址空間，為其提供模擬I/O，并將其視頻顯示映射回主機(jī)的顯示屏。此應(yīng)用程序是著名的QEMU。
REHL6.x系統(tǒng)中的kvm客戶(hù)機(jī)可以支持160個(gè)虛擬CPU和高達(dá)2TB的內(nèi)存。kvm主機(jī)支持4096個(gè)CPU內(nèi)核和高達(dá)64TB的內(nèi)存。
操作系統(tǒng)內(nèi)核設(shè)計(jì)分為微核和單核兩種。
單個(gè)內(nèi)核意味著整個(gè)內(nèi)核被實(shí)現(xiàn)為單個(gè)大型進(jìn)程，同時(shí)在單獨(dú)的地址空間中運(yùn)行。所有內(nèi)核服務(wù)都在如此大的內(nèi)核空間中運(yùn)行，內(nèi)核之間的通信可以簡(jiǎn)單地作為函數(shù)調(diào)用來(lái)實(shí)現(xiàn)。
對(duì)于微內(nèi)核，內(nèi)核的功能分為幾個(gè)獨(dú)立的進(jìn)程，每個(gè)進(jìn)程稱(chēng)為服務(wù)器。許多服務(wù)器在自己的地址空間中運(yùn)行，只有少數(shù)核心服務(wù)器以特權(quán)模式運(yùn)行，服務(wù)器之間的通信采用進(jìn)程間通信機(jī)制。獨(dú)立的服務(wù)器進(jìn)程提高了系統(tǒng)的健壯性，但是進(jìn)程間通信的開(kāi)銷(xiāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)函數(shù)調(diào)用，因?yàn)樗婕皟?nèi)核空間和用戶(hù)空間之間的上下文切換。
Linux采用務(wù)實(shí)的設(shè)計(jì)：Linux內(nèi)核設(shè)計(jì)為單核，以滿(mǎn)足性能要求，同時(shí)Linux內(nèi)核還具有模塊化設(shè)計(jì)和內(nèi)核模塊動(dòng)態(tài)加載的能力。除了進(jìn)程切換和內(nèi)存管理等核心功能外，大多數(shù)內(nèi)核功能都是作為單獨(dú)的內(nèi)核模塊設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的。編譯完這些模塊后，它們作為單獨(dú)的二進(jìn)制文件存在。在運(yùn)行過(guò)程中，內(nèi)核根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)加載并鏈接到內(nèi)核空間。未使用的模塊也可以在操作期間動(dòng)態(tài)卸載。該設(shè)計(jì)不僅保證了內(nèi)核的性能，而且提高了傳統(tǒng)單核設(shè)計(jì)的靈活性。
KVM作為內(nèi)核模塊存在，它為L(zhǎng)inux內(nèi)核添加了虛擬化。
從虛擬機(jī)的基本架構(gòu)來(lái)看，它可以分為兩種類(lèi)型：類(lèi)型1和類(lèi)型2。
類(lèi)型1：當(dāng)系統(tǒng)通電時(shí)，它首先加載并運(yùn)行虛擬機(jī)監(jiān)視程序，而傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)運(yùn)行在它創(chuàng)建的虛擬機(jī)中。
類(lèi)型1管理程序可以看作是為虛擬機(jī)優(yōu)化的操作系統(tǒng)內(nèi)核。
著名的開(kāi)放源碼虛擬化軟件Xen、商用軟件vmware esx/esxi和微軟的hper-v都是類(lèi)型1的代表。
類(lèi)型2：系統(tǒng)通電后，仍運(yùn)行通用操作系統(tǒng)（也稱(chēng)主機(jī)操作系統(tǒng)）。作為一種特殊的應(yīng)用，虛擬機(jī)監(jiān)控程序可以作為操作系統(tǒng)功能的擴(kuò)展。
對(duì)于類(lèi)型2的虛擬機(jī)，最大的優(yōu)點(diǎn)是它們可以充分利用現(xiàn)有的操作系統(tǒng)，但是它們也會(huì)受到主機(jī)操作系統(tǒng)的限制。
kvm、vmware工作站和virtualbox屬于類(lèi)型2虛擬機(jī)。
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