基於核心的虛擬機器

提示：此條目的主題不是KVM切換器。

基於核心的虛擬機器（英語：Kernel-based Virtual Machine，縮寫為KVM）是一種用於Linux核心中的虛擬化基礎設施，可將Linux核心轉化為一個虛擬機器監視器。KVM於2007年2月5日被併入Linux 2.6.20核心中。^[1]KVM需要支援硬體虛擬化拓展（英語：hardware-assisted virtualization）特性的處理器。^[2]。

KVM

在Arch Linux宿主機上使用QEMU/KVM執行NetBSD和OpenIndiana客戶機的截圖。
原作者	Qumranet（英語：Qumranet）
開發者	開放虛擬化聯盟（OVA）
原始碼庫	git.kernel.org/pub/scm/virt/kvm/kvm.git
程式語言	C
作業系統	類Unix系統
平台	ARM、IA-64、PowerPC、S/390（英語：IBM ESA/390）、x86、x86-64
類型	虛擬機器監視器
授權條款	GNU GPL或LGPL
網站	www.linux-kvm.org

KVM起初支援x86平台處理器並隨後被移植到了S/390（英語：IBM ESA/390）、^[3]PowerPC、^[4]和IA-64平台上。在3.9核心合併時也匯入了ARM移植版。^[5]

在KVM上可以執行諸多客戶作業系統，包括Linux的諸多發行版、BSD、Solaris、Windows、Haiku、ReactOS、Plan 9、AROS研究作業系統（英語：AROS Research Operating System）^[6]和OS X。^[7]除此之外，還支援Android 2.2、GNU/Hurd^[8]（Debian K16）、Minix 3.1.2a、Solaris 10 U3和Darwin 8.0.1，而其他作業系統或新版作業系統都支援KVM，僅僅存在一些限制而已。^[9]

VirtIO半虛擬化（英語：Paravirtualization） 在Linux、OpenBSD、^[10]FreeBSD、^[11] NetBSD、^[12]Windows上支援對部分裝置的半虛擬化（英語：Paravirtualization）。這項特性支援半虛擬化的網卡、半虛擬化的磁碟控制器、^[13]用於調整客戶端主記憶體使用的氣球裝置（Balloon device）和使用獨立計算環境簡單協定的VGA圖形介面。

內部結構

KVM/QEMU環境的進階概述^[14]:3

KVM提供抽象的裝置，但不類比處理器。它開放了/dev/kvm介面，供使用者模式的主機使用：

• 設定客戶虛擬機器的位址空間。宿主機同樣也需使用者可用於引導進主作業系統的韌體鏡像（通常為類比PC時的自訂BIOS）。
• 為客戶機類比I/O。
• 將客戶機的影片顯示對映回系統宿主機上。

在Linux上，QEMU版本0.10.1及更新版就是一個使用者層主機。QEMU使用KVM以近乎原生的速度虛擬化客戶機，若無KVM的話則將僅使用軟體類比。

KVM內部使用SeaBIOS（英語：SeaBIOS）作為對16位元x86 BIOS的開源類比。^[15]

授權

KVM的組件使用多個GNU協定授權：^[16]

• KVM核心模組：GPL v2
• KVM使用者模組：LGPL v2
• QEMU虛擬CPU核心庫（libqemu.a）和QEMU PC系統模擬器：LGPL
• Linux使用者模式QEMU模擬器：GPL
• BIOS檔案（bios.bin、vgabios.bin和vgabios-cirrus.bin）：LGPL v2或更新

歷史

阿維·齊維迪（Avi Kivity）在一家名為Qumranet（英語：Qumranet）的初創企業開始了KVM的研發工作^[17]，隨後此公司於2008年被紅帽公司收購。^[18]

KVM被合併入Linux核心版本2.6.20的主流分支，於2007年2月5日釋出。^[1]

KVM現由保羅·邦齊尼（Paolo Bonzini）維護。^[19]

圖形管理工具

libvirt支援KVM

• Kimchi（英語：Kimchi (software)） – 網頁版KVM虛擬化管理工具
• Virtual Machine Manager – 支援建立、編輯、啟動與停止基於KVM的虛擬機器，同時也支援對宿主之間的即時或冷拖拽虛擬機器遷移。
• Proxmox虛擬環境 – 一項開源的虛擬化管理包，包括KVM與LXC。同時它還有裸機安裝器、網頁版遠端管理介面、HA叢集堆疊、統一儲存、柔性網路及可選的商業支援。
• OpenQRM（英語：OpenQRM） – 用於管理不同資料中心基礎設施的平台。
• GNOME 機櫃 – Linux上用於管理libvirt客戶機的Gnome介面。
• oVirt（英語：oVirt） – 用於管理基於libvirt的KVM開源工具。

類比硬體

分類	裝置
顯示卡	Cirrus CLGD 5446 PCI VGA卡，具有Bochs與VESA拓展的虛擬VGA卡[20]，QXL顯示卡，使用Virgil（英語：Virgil (software)）作為虛擬3D CPU。[21]
外設組件互連標準	i440FX（英語：Intel 440FX）主機及PCI橋與PIIX3（英語：PIIX3） [20]；Intel Q35與ICH9。
輸入裝置	PS/2鍵鼠[20]，USB鍵鼠
音效卡	Sound Blaster 16（英語：Sound Blaster 16）、ENSONIQ AudioPCI ES1370（英語：ES1370）、Gravis Ultrasound GF1（英語：Gravis Ultrasound GF1）、CS4231A相容裝置[20]，Intel HD Audio
乙太網路 網卡	AMD Am79C970A (Am7990（英語：Am7990）)、E1000（Intel 82540EM, 82573L, 82544GC）、NE2000、瑞昱RTL8139（英語：RTL8139）、Red Hat VirtIO
儲存裝置	IDE、SATA、SCSI、SAS、NVMe、USB和VirtIO
看門狗計時器	英特爾6300ESB或IB700
隨機存取記憶體	介於50 MB與32 TB之間
中央處理器	1 – 160 個CPU

另請參閱

• 自由軟體主題
• Linux主題

• CloudStack（英語：CloudStack）
• 虛擬化軟體對比（英語：Comparison of platform virtualization software）
• 核心同頁合併（英語：Kernel same-page merging） (KSM)
• Lguest（英語：Lguest）
• libguestfs
• libvirt
• 開放虛擬化聯盟
• OpenNebula（英語：OpenNebula）
• OpenStack
• oVirt（英語：oVirtoVirt）
• Vx32（英語：Vx32）
• Xen