Qemu系统模拟：1 简介

1 后端/加速器

• 系统模拟主要用于在host设备上运行guest OS
• QEMU支持多种hypervisors,同时也支持JIT模拟方案（TCG）
  • 
  • 例如从上表我们可以看出，运行在x86硬件上的Linux系统支持KVM,Xen,TCG

2 特性简介

• 提供了多种设备模型device model用于模拟你想要加入到模拟及其上的各类设备
  • 多种设备模拟方案：直接模拟（即由qemu主程序进行设备管理），独立模拟（基于VirtIO或Multi-process QEMU），设备直传（即将真实设备“穿透”到VM中，需要硬件支持）
• feature block layer：用于支持复杂存储拓扑的构建
• chardev：一种灵活的字符设备模拟方案，可以基于stdio、file、Sockets等实现对字符设备的模拟
• 多种管理接口Management Interface
  • Human Monitor Protocal(HMP)
  • QEME Monitor Protocal(QMP)

3 运行

• Qemu提供了非常丰富且复杂的接口
  • 部分体系结构下支持基于disk image的“一键启动”，但这种方式隐藏了很多可控的细节
• 除了通过命令行的方式进行虚拟机管理外，基于QMP构建的libvirt框架现在也有非常的，可用的，更友好的虚拟机管理工具
• 系统模拟的command line一般形式
  • 
    • Qemu并没有提供一个统一的命令行工具，而是依据模拟方案以及模拟目标进行划分，例如途中的qemu-system-x86_64表示针对x86的系统模拟(system)命令行工具
  • 
    • 1. Machine选项定义了模拟及其的类型，各种不同的设备可能包含默认device
    • 2. Device选项用于定义Machine选项中没有默认值的设备
    • 3. Backends选项定义了模拟机器的“工作模式”
• 案例：

$ qemu-system-aarch64 \
# machine相关选项
-machine type=virt,virtualization=on,pflash0=rom,pflash1=efivars \
-m 4096 \

# CPU相关选项
-cpu max,pauth-impdef=on \
-smp 4 \
-accel tcg \

# device相关选项
-device virtio-net-pci,netdev=unet \
-device virtio-scsi-pci \
-device scsi-hd,drive=hd \

# 对特定device进行配置
-netdev user,id=unet,hostfwd=tcp::2222-:22 \
-blockdev driver=raw,node-name=hd,file.driver=host_device,file.filename=/dev/lvm-disk/debian-bullseye-arm64 \

# 管理与输出配置
-serial mon:stdio \  # 令Qemu monitor复用（stdio）
-display none \  # 无显示配置

# 启动配置
-blockdev node-name=rom,driver=file,filename=(pwd)/pc-bios/edk2-aarch64-code.fd,read-only=true \
-blockdev node-name=efivars,driver=file,filename=$HOME/images/qemu-arm64-efivars
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26