概述 KVM(Kernel Virtual Machine) , 作为开源的内核虚拟机,越来越受到 IBM,Redhat,HP,Intel 等各大公司的大力支持,基于 KVM 的开源虚拟化生态系统也日益完善.而实现 KVM 虚拟化,使客户机高效地.安全地使用宿主机的内存资源,就必须实现内存的虚拟化. 客户机物理地址空间 为了实现内存虚拟化,让客户机使用一个隔离的.从零开始且具有连续的内存空间,KVM 引入一层新的地址空间,即客户机物理地址空间 (Guest Physical Address, G…

内存虚拟化的概念     除了 CPU 虚拟化,另一个关键是内存虚拟化,通过内存虚拟化共享物理系统内存,动态分配给虚拟机.虚拟机的内存虚拟化很象现在的操作系统支持的虚拟内存方式,应用程序看到邻近的内存地址空间,这个地址空间无需和下面的物理机器内存直接对应,操作系统保持着虚拟页到物理页的映射.现在所有的 x86 CPU 都包括了一个称为内存管理的模块MMU(Memory Management Unit)和 TLB(Translation Lookaside Buffer),通过MMU和TLB来优化…

KVM 虚拟化原理探究(4)- 内存虚拟化 标签(空格分隔): KVM 内存虚拟化简介 前一章介绍了CPU虚拟化的内容,这一章介绍一下KVM的内存虚拟化原理.可以说内存是除了CPU外最重要的组件,Guest最终使用的还是宿主机的内存,所以内存虚拟化其实就是关于如何做Guest到宿主机物理内存之间的各种地址转换,如何转换会让转换效率更高呢,KVM经历了三代的内存虚拟化技术,大大加快了内存的访问速率. 传统的地址转换 在保护模式下,普通的应用进程使用的都是自己的虚拟地址空间,一个64位的机器上的每一…

学习 KVM 的系列文章: (1)介绍和安装 (2)CPU 和 内存虚拟化 (3)I/O QEMU 全虚拟化和准虚拟化(Para-virtulizaiton) (4)I/O PCI/PCIe设备直接分配和 SR-IOV (5)libvirt 介绍 (6)Nova 通过 libvirt 管理 QEMU/KVM 虚机 (7)快照 (snapshot) (8)迁移 (migration) 1. 为什么需要 CPU 虚拟化 X86 操作系统是设计在直接运行在裸硬件设备上的,因此它们自动认为它们完全占有计…

1. 为什么需要 CPU 虚拟化 X86 操作系统是设计在直接运行在裸硬件设备上的,因此它们自动认为它们完全占有计算机硬件.x86 架构提供四个特权级别给操作系统和应用程序来访问硬件. Ring 是指 CPU 的运行级别,Ring 0是最高级别,Ring1次之,Ring2更次之…… 就 Linux+x86 来说, 操作系统(内核)需要直接访问硬件和内存,因此它的代码需要运行在最高运行级别  Ring0上,这样它可以使用特权指令,控制中断.修改页表.访问设备等等. 应用程序的代码运行在最低运行级别…

我们说完CPU方面的优化,接着我们继续第二块内容,也就是内存方面的优化.内存方面有以下四个方向去着手: EPT 技术 大页和透明大页 KSM 技术 内存限制 1. EPT技术 EPT也就是扩展页表,这是intel开创的硬件辅助内存虚拟化技术.我们知道内存的使用,是一个逻辑地址跟物理地址转换的过程.虚拟机内部有逻辑地址转成成物理地址的过程,然后再跳出来,虚拟机这块内存又跟宿主机存在逻辑到物理的转换.有了EPT技术,那么能够将虚拟机的物理地址直接翻译为宿主机的物理地址,从而把后面那个转换过程去掉了,…

前面我们成功地把 KVM 跑起来了,有了些感性认识,这个对于初学者非常重要.不过还不够,我们多少得了解一些 KVM 的实现机制,这对以后的工作会有帮助. CPU 虚拟化 KVM 的虚拟化是需要 CPU 硬件支持的.还记得我们在前面的章节讲过用命令来查看 CPU 是否支持KVM虚拟化吗? root@ubuntu:~# egrep -o '(vmx|svm)' /proc/cpuinfo vmx 如果有输出 vmx 或者 svm,就说明当前的 CPU 支持 KVM.CPU 厂商 Intel 和 AM…

引言 虚拟化技术是IBM在20世纪70年代首先应用在IBM/370大型机上,这项技术极大地提高了大型机资源利用率.随着软硬件技术的迅速发展,这项属于大型机及专利的技术开始在普通X86计算机上应用并成为当前计算机发展和研究的一个热点方向.目前,虚拟化技术在高校数据中心虚拟化.计算机教学.数字图书馆等各方面都有所应用并取得了较好的效果.文中提出基于KVM的教学平台虚拟化方案设计,较好地解决了使用加密狗作为加密手段的应用虚拟化问题. 1 KVM虚拟化技术概述 虚拟化技术能够在一台计算机上运行多个操作系…

引言 虚拟化技术是IBM在20世纪70年代首先应用在IBM/370大型机上,这项技术极大地提高了大型机资源利用率.随着软硬件技术的迅速发展,这项属于大型机及专利的技术开始在普通X86计算机上应用并成为当前计算机发展和研究的一个热点方向.目前,虚拟化技术在高校数据中心虚拟化.计算机教学.数字图书馆等各方面都有所应用并取得了较好的效果.文中提出基于KVM的教学平台虚拟化方案设计,较好地解决了使用加密狗作为加密手段的应用虚拟化问题. 1 KVM虚拟化技术概述 虚拟化技术能够在一台计算机上运行多个操作系…

2017-04-18 记得很早之前分析过KVM内部内存虚拟化的原理,仅仅知道KVM管理一个个slot并以此为基础转换GPA到HVA,却忽略了qemu端最初内存的申请,而今有时间借助于qemu源码分析下qemu在最初是如何申请并管理虚拟机内存的,坦白讲,还真挺复杂的. 一.概述 qemu-kvm 模型下的虚拟化引擎,内存虚拟化部分要说简单也挺简单,在虚拟机启动时,有qemu在qemu进程地址空间申请内存,即内存的申请是在用户空间完成的.通过kvm提供的API,把地址信息注册到KVM中,这样KVM中…