QEMU和QEMU-KVM的關係

不同的基於KVM的虛擬化平臺，可能會採用不同的虛擬化元件，目前主流的採用QEMU-KVM元件，但在不同的產品裡版本有所不同，功能也有差異，下面就幾個概念進行梳理下

KVM：Kernel-Based Virtual Machine 基於核心的虛擬機器，是Linux核心的一個可載入模組，通過呼叫Linux本身核心功能，實現對CPU的底層虛擬化和記憶體的虛擬化，使Linux核心成為虛擬化層，需要x86架構的，支援虛擬化功能的硬體支援（比如Intel VT，AMD-V），是一種全虛擬化架構。KVM在2007年年2月被匯入Linux 2.6.20核心中。從存在形式來看，它包括兩個核心模組：kvm.ko  和  kvm_intel.ko（或kvm_amd.ko），本質上，KVM是管理虛擬硬體裝置的驅動，該驅動使用字元裝置/dev/kvm（由KVM本身建立）作為管理介面，主要負責vCPU的建立，虛擬記憶體的分配，vCPU暫存器的讀寫以及vCPU的執行。

QEMU：是一套由Fabrice Bellard編寫的模擬處理器的自由軟體，它是一個完整的可以單獨執行的軟體，可以獨立模擬出整臺計算機，包括CPU，記憶體，IO裝置，通過一個特殊的“重編譯器”對特定的處理器的二進位制程式碼進行翻譯，從而具有了跨平臺的通用性。QEMU有兩種工作模式：系統模式，可以模擬出整個電腦系統，另一種是使用者模式，可以執行不同與當前硬體平臺的其他平臺上的程式（比如在x86平臺上執行跑在ARM平臺上的程式）；其程式碼地址 http://git.qemu.org/qemu.git  ，有興趣的同學可以自己去看看，目前最新的版本是2.7.0，在0.9.1及之前版本還可以使用kqemu加速器（可以理解為QEMU的一個外掛，用來提高QEMU的翻譯效能，支援Windows平臺），但1.0以後版本就只能使用qemu-kvm（只支援Linux）進行加速了，1.3版本後QEMU和QEMU-KVM合二為一了。

QEMU-KVM：從前面對KVM核心模組的介紹知道，它只負責CPU和記憶體的虛擬化，載入了它以後，使用者就可以進一步通過工具建立虛擬機器（KVM提供介面），但僅有KVM還是不夠的，使用者無法直接控制核心去做事情（KVM只提供介面，怎麼建立虛擬機器，分配vCPU等並不在它上面進行），還必須有個執行在使用者空間的工具才行，KVM的開發者選擇了比較成熟的開源虛擬化軟體QEMU來作為這個工具，並對其進行了修改，最後形成了QEMU-KVM。

在QEMU-KVM中，KVM執行在核心空間，QEMU執行在使用者空間，實際模擬建立，管理各種虛擬硬體，QEMU將KVM整合了進來，通過/ioctl 呼叫 /dev/kvm，從而將CPU指令的部分交給核心模組來做，KVM實現了CPU和記憶體的虛擬化，但kvm不能虛擬其他硬體裝置，因此qemu還有模擬IO裝置（磁碟，網絡卡，顯示卡等）的作用，KVM加上QEMU後就是完整意義上的伺服器虛擬化

當然，由於qemu模擬io裝置效率不高的原因，現在常常採用半虛擬化的virtio方式來虛擬IO裝置，另文再談

綜上所述，QEMU-KVM具有兩大作用：

1.提供對cpu，記憶體（KVM負責），IO裝置（QEMU負責）的虛擬

2.對各種虛擬裝置的建立，呼叫進行管理（QEMU負責）

libvirt

順帶提一提libvirt，這是RedHat開始支援KVM後，大概是覺得QEMU+KVM方案中的使用者空間虛擬機器管理工具不太好用或者通用性不強，所以乾脆搞了個libvirt出來，一個針對各種虛擬化平臺的虛擬機器管理的API庫，一些常用的虛擬機器管理工具如virsh（類似vim編輯器），virt-install，virt-manager等和雲端計算框架平臺（如OpenStack，OpenNebula，Eucalyptus等）都在底層使用libvirt提供的應用程式介面。

libvirt主要由三個部分組成：API庫，一個守護程序 libvirtd 和一個預設命令列管理工具 virsh。

總結：

目前來說，QEMU是一個獨立的虛擬化解決方案，並不依賴KVM（它本身自己可以做CPU和記憶體的模擬，只不過效率較低），而KVM是另一套虛擬化解決方案，對CPU進行虛擬效率較高（採用了硬體輔助虛擬化），但本身不提供其他裝置的虛擬化，借用了QEMU的程式碼進行了定製，所以KVM方案一定要依賴QEMU

即使後來RedHat後來開發了libvirt，也只能簡單的認為是個虛擬機器管理工具，仍然需要通過使用者空間QEMU來與KVM進行互動