Linux - 轻量级虚拟机工具QEMU

QEMU(Quick EMUlator)简单理解是一个虚拟机工具，可以方便的在Linux平台上模拟运行另一个计算机系统，也可以用来运行另一个计算机系统的程序。

它通常被用来在基于x86的Linux计算机上运行Windows和DOS应用程序。也可以在x86 PC平台上运行ARM软件。

在实际的软件开发和测试活动中，经常会发布一个镜像文件，这个镜像文件可以用QEMU打开，里面的环境是已经配置好的。

使用QEMU还有一个好处，就是可以在Ubuntu的虚拟机中，使用QEMU再打开一个虚拟机。

QEMU简介

QEMU: A generic and open source machine emulator and virtualizer.

QEMU是一个通用的开源仿真计算机和虚拟机。

官网路径：

https://www.qemu.org/

QEMU用于创建仿真和虚拟机环境的开源软件，由Fabrice Bellard开发。作为一个仿真器，它被用来运行为另一个硬件平台编写的操作系统和应用程序；例如，在基于x86的PC上运行ARM软件。

QEMU是一个免费和开源的hypervisor（虚拟化平台）。它通过动态二进制转换来模拟机器的处理器，并为机器提供一套不同的硬件和设备模型，使其能够运行各种客户操作系统。

当作为机器模拟器使用时，QEMU可以在不同的机器（例如你自己的PC）上运行为另一台机器（例如ARM板）制作的操作系统和程序。通过使用动态翻译，它可以实现非常好的性能。

当作为一个虚拟化器使用时，QEMU通过直接在主机CPU上执行客户代码，实现了接近本地执行的性能。QEMU的虚拟化包括在Xen hypervisor下执行或在Linux中使用KVM内核模块。当使用KVM时，QEMU可以虚拟化X86、服务器和嵌入式PowerPC、64位POWER、S390、32位和64位ARM以及MIPS客户程序。

hypervisor（虚拟化平台）

- Kernel Virtual Machine (KVM)

KVMhttp://www.linux-kvm.org/page/Main_Page

KVM（基于内核的虚拟机）是一个完整的虚拟化解决方案，适用于含有虚拟化扩展（Intel VT或AMD-V）的x86硬件上的Linux。它由一个可加载的内核模块（kvm.ko）和一个特定的处理器模块（kvm-intel.ko或kvm-amd.ko）组成，前者提供了核心的虚拟化组件，后者提供了处理器相关功能。

使用KVM，人们可以创建多个虚拟机，来运行未经修改的Linux或Windows镜像。每个虚拟机都有私有的虚拟化硬件：网卡、磁盘、图形适配器（显卡）等。

KVM是开放源码软件。从2.6.20的Linux mainline开始包含KVM的内核组件。从1.3版的QEMU mainline开始包含KVM的用户空间组件。

- XEN

Home - Xen Projecthttps://xenproject.org/

同样是一款开源的hypervisor，2003年产生于剑桥大学的研究项目中。

Xen项目是几个虚拟化相关开源项目的源头。该社区专注于在一些不同的商业和开源应用中推进虚拟化，包括服务器虚拟化、基础设施即服务（IaaS）、桌面虚拟化、安全应用、嵌入式和硬件设备，以及汽车/航空。

Xen项目开发的虚拟化技术为世界上最大的云提供动力，也是(Citrix, Huawei, Inspur, and Oracle)思杰、华为、浪潮和甲骨文的许多商业虚拟化产品的基础。Xen项目代码是一些安全解决方案的基础，包括Qubes OS、Bromium vSentry、A1Logic、AIS SecureView、Adventium Labs Magrana Server、Bitdefender HVI、Star Labs Crucible Hypervisor、Zentific Zazen和Dornerwork的Virtuosity Hypervisor。

Xen项目在其15年中创造的成熟性、稳定性和多功能性是首屈一指的。

上面两种是QEMU所使用的虚拟化平台，都是在基于Linux的。

除了这两种，主流的虚拟化平台还有：VMware公司的hypervisor，和微软的Hyper-V平台。

QEMU是type 2 hypervisor ，在用户空间内运行，进行虚拟硬件仿真，而KVM是type 1 hypervisor，在内核空间内运行，它允许用户空间程序访问各种处理器的硬件虚拟化功能。

如何安装

Debian/Ubuntu下可以直接安装：

$ sudo apt-get install qemu

版本编号规则

从3.0.0版本开始，QEMU使用了一个基于时间的版本编号方案。

主要版本号

第一次发布时为1，之后每年加1.

次要版本号

每次主要版本号更新时重置为0，之后从git master上release的版本逐次加1.

修正版本号

从git master上release的版本，修正版本号为0。从稳定分支上发布的版本逐次加1。

这意味着主要版本号的变化对版本中包含的变化范围没有任何影响。非向后兼容的修改可以在任何主分支版本中进行，只要它们遵循了废止政策，要求在修改前至少有两个版本发出警告。

管理规则

QEMU是软件自由保护协会(Software Freedom Conservancy)的成员，这是一个为开源项目提供法律和管理援助的非营利组织。

软件自由保护协会代表项目持有资产，包括域名和项目基金/捐款。

简单尝试

官网提供了一些测试image以供使用。

Testing/System Images - QEMUhttps://wiki.qemu.org/Testing/System_Images

也可以去网上下载，比如：

Index of /downloads/qemuhttps://busybox.net/downloads/qemu/

这里下载文件：rh-9-shrike.img.bz2，然后解压缩。

也可以在Windows中下载，然后copy到Ubuntu虚拟机中。

使用命令qemu-system-i386和qemu-system-x86_64都可以，取决于你相应用哪个平台来运行这个镜像系统。

$ wget http://busybox.net/downloads/qemu/rh-9-shrike.img.bz2

$ bunzip2 rh-9-shrike.img.bz2

$ ls

rh-9-shrike.img

$ qemu-system-x86_64 rh-9-shrike.img

然后就会弹出一个新的窗口，里面运行着RedHat 9。

以用户 "busybox "或root身份登录，密码都是 "busybox"。

如果你喜欢gui而不是文本模式，可以运行 "startx"，但可能不成功。

仿真的系统应该有一个仿真的（伪装的）网络连接，所以你可以用scp方式输入和输出文件。

参考：

https://en.wikibooks.org/wiki/QEMU/https://en.wikibooks.org/wiki/QEMU/Images

Old kernels and new compilers [LWN.net]https://lwn.net/Articles/196929/

How to install Qemu/KVM and Virt-Manager GUI on Ubuntu 20.04 LTShttps://www.how2shout.com/linux/how-to-install-qemu-kvm-and-virt-manager-gui-on-ubuntu-20-04-lts/

Definition of QEMU | PCMaghttps://www.pcmag.com/encyclopedia/term/qemu

What Is the Difference between QEMU and KVM?https://www.packetcoders.io/what-is-the-difference-between-qemu-and-kvm/

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