- ubuntu12.04环境下使用kvm ioctl接口实现最简单的虚拟机
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- ubuntu 虚拟机上网方式及相关配置详解
qemu、virtual box、vmware、xen都是虚拟机,一般用户接触到的virtual box和vmware比较多,都是用来ubuntu中跑windows,或者windows中跑ubuntu的。
qemu其实是鼎鼎大名的最基础的开源模拟器,可以纯软件模拟x86、arm、mips,这一点完虐其它模拟器;也可以使用硬件加速,比如linux下kvm和windows以及mac下的haxm。这些硬件加速又是基于initel VT-x, intel VT-d,以及amd对应的技术,这些技术提供了vCPU,以及硬件的影子页表(intel EPT),大大减轻了qemu软件模拟的工作量。
virtual box,qemu-kvm都使用到了qemu,但是仅仅用到了它的设备模拟功能。qemu对于gpu的模拟比较渣,所以基于qemu的Android emulator自己实现了opengles 的qemu pipe,使用host电脑上的opengl进行绘图。
xen在云计算中用的比较多,在这里不做详细介绍。其它模拟器基本都是运行在普通操作系统之上的一个进程,每一个核是其中的一个线程。
本文介绍kvm的使用,在intel平台下ubuntu12.04中实现一个最简单的模拟器,计算2+2的结果并通过io端口输出。
内核中kvm api的介绍可以看:Documentation/virtual/kvm/api.txt,其它的一些文档:Documentation/virtual/kvm/。完整的源码:https://lwn.net/Articles/658512/。
使用kvm的真正的虚拟机,模拟了很多虚拟的设备和固件,还有复杂的初始化状态(各个设备的初始化,CPU寄存器的初始化等),以及内存的初始化。本文所述的模拟器demo,将使用如下16bit的x86的代码(为什么是16bit呢,因为x86一上电是实模式,工作于16bit;之后再切换到32bit的保护模式的):
这段代码充当了guest os,基本上算是一个裸奔的系统了。它实现了2+2,然后再加上'0',把4转为ascii的'4',并通过端口0x3f8输出。然后再输出了'\n',就关机了。
我们把这段代码对应的二进制存到数组里面:
怎么得到这些机器码呢?
可以在这个网页上查看汇编指令,以及对应的机器码:http://x86.renejeschke.de/
注意开头多了一个0x66,解释如下:
http://wiki.osdev.org/X86-64_Instruction_Encoding里面的Prefix group 3
所以我们需要在simple_os.asm文件的开头添加.code16,这样的话就对了,但是objdump显示的又不对了,需要这样使用才行:
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