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jason--liu
QEMU创建虚拟机
QEMU简介
QEMU是一款开源的模拟器及虚拟机监管器(Virtual Machine Monitor, VMM)。QEMU主要提供两种功能给用户使用。一是作为用户态模拟器，利用动态代码翻译机制来执行不同于主机架构的代码。二是作为虚拟机监管器，模拟全系统，利用其他VMM(Xen, KVM, etc)来使用硬件提供的虚拟化支持，创建接近于主机性能的虚拟机。
用户可以通过不同Linux发行版所带有的软件包管理器来安装QEMU。如在Debian系列的发行版上可以使用下面的命令来安装：
sudo apt-get install qemu
基本原理
QEMU作为系统模拟器时，会模拟出一台能够独立运行操作系统的虚拟机。如下图所示，每个虚拟机对应主机(Host)中的一个QEMU进程，而虚拟机的vCPU对应QEMU进程的一个线程。
系统虚拟化最主要是虚拟出CPU、内存及I/O设备。虚拟出的CPU称之为vCPU，QEMU为了提升效率，借用KVM、XEN等虚拟化技术，直接利用硬件对虚拟化的支持，在主机上安全地运行虚拟机代码(需要硬件支持)。
QEMU发起ioctrl来调用KVM接口，KVM则利用硬件扩展直接将虚拟机代码运行于主机之上，一旦vCPU需要操作设备寄存器，vCPU将会停止并退回到QEMU，QEMU去模拟出操作结果。 虚拟机内存会被映射到QEMU的进程地址空间，在启动时分配。在虚拟机看来，QEMU所分配的主机上的虚拟地址空间为虚拟机的物理地址空间。
QEMU在主机用户态模拟虚拟机的硬件设备，vCPU对硬件的操作结果会在用户态进行模拟，如虚拟机需要将数据写入硬盘，实际结果是将数据写入到了主机中的一个镜像文件中。
创建及使用虚拟机
1, 使用qemu-img创建虚拟机镜像。虚拟机镜像用来模拟虚拟机的硬盘，在启动虚拟机之前需要创建镜像文件。
qemu-img create -f qcow2 ubuntu1804.img 10G
-f选项用于指定镜像的格式，qcow2格式是QEMU最常用的镜像格式，采用写时复制技术来优化性能。fedora.img是镜像文件的名字，10G是镜像文件大小。镜像文件创建完成后，可使用qemu-system-x86来启动x86架构的虚拟机：
qemu-system-x86_64 ubuntu1804.img
此事会弹出一个窗口，显示如下
因为ubuntu1804.img镜像中还没有安装任何操作系统，所以会提示“no bootable device”。
2、准备操作系统
这里以从Ubuntu官网下载ubuntu18.04LTS作为测试系统。
3、检测kvm是否可用
QEMU使用KVM来提升虚拟机性能，如果不启用KVM会导致性能损失。要使用KVM，首先要检查硬件是否有虚拟化支持：
grep -E 'vmx|svm' /proc/cpuinfo
如果有输出则代表硬件支持虚拟化。其次要检查kvm模块是否已经加载：
lsmod | grep kvm
4、在虚拟机中安装操作系统 执行下面的命令启动带有cdrom的虚拟机：
qemu-system-x86_64 -m 2048 -enable-kvm ubuntu1804.img -cdrom ./ubuntu-18.04.3-desktop-amd64.iso
-m 指定虚拟机内存大小，默认单位是MB， -enable-kvm使用KVM进行加速，-cdrom添加ubuntu的安装镜像。可在弹出的窗口中操作虚拟机，安装操作系统，安装完成后重起虚拟机便会从硬盘(ubuntu1804.img)启动。之后再启动虚拟机只需要执行：
qemu-system-x86_64 -m 2048 -enable-kvm ubuntu1804.img
