QEMU

QEMU QEMU executando Knoppix (no Mandriva Linux ) Em formação

Desenvolvido por	Fabrice Bellard
Última versão	6.0.0 (30 de abril de 2021)
Depósito	git.qemu.org/git/qemu.git
Escrito em	VS
Interface	GTK e Simple DirectMedia Layer
Sistema operacional	GNU / Linux , BSD ( d ) , Microsoft Windows e macOS
Meio Ambiente	Plataforma cruzada
Formatos de leitura	Qcow , Virtual Machine Disk e qcow2 ( d )
Formatos escritos	Qcow e qcow2 ( d )
Modelo	Máquina virtual
Licença	GNU General Public License versão 2
Local na rede Internet	www.qemu.org

QEMU é um software livre para máquinas virtuais , que pode emular um processador e, de forma mais geral, uma arquitetura diferente se necessário. Ele permite que você execute um ou mais sistemas operacionais através do hipervisor KVM e Xen , ou apenas binário no ambiente de um sistema operacional já instalado na máquina.

Apresentação

QEMU permite virtualização sem emulação, se o sistema convidado usa o mesmo processador que o sistema host, ou para emular as arquiteturas de processadores x86 , ARM , AVR , ColdFire PowerPC , Sparc (32/64), MIPS , RISC-V , S / 390 , Xtensa

No Linux, ele pode virtualizar, usando KVM, ambientes convidados x86 , ARM , PowerPC , MIPS (somente 32 bits), Sparc , ColdFire (motorola 68K) e alguns outros tipos de processadores para servidor, estação de trabalho ou on-board. como S390.

QEMU funciona em plataformas x86 , x64 , PPC , Sparc , MIPS , ARM . Funciona nos sistemas operacionais Linux , FreeBSD , NetBSD , OpenBSD , Mac OS X , Unix e Microsoft Windows .

O QEMU permite que um ou mais sistemas operacionais (e seus aplicativos) sejam executados isoladamente em uma única máquina física. Ele permite que você simule dispositivos PCI, som e USB.

Os sistemas operacionais convidados, portanto, compartilham os recursos da máquina física de uma maneira relativamente invisível. Portanto, em muitos casos, não há necessidade de adaptar o sistema para funcionar no QEMU.

KQEMU é um módulo para o kernel Linux e para FreeBSD que permite acelerar a emulação.

O QEMU foi originalmente desenvolvido por Fabrice Bellard .

Arquitetura

Área do usuário Linux Pilotos	Área do usuário janelas Pilotos	Área do usuário Linux Pilotos	Área do usuário Mac OS X Pilotos	Área do usuário Solaris Pilotos
QEMU x86	QEMU x86	QEMU PPC	QEMU PPC	QEMU SPARC
Sistema host  : Linux, Mac OS X, Windows
Hardware: processador, memória, armazenamento, rede, etc.

Hardware emulado

QEMU emula os seguintes sistemas ARM :

• versões diferentes de pxa 25X, 26X, 27X, arm9, Arm11, bem como arm11 MPCore
• ARMv7 ( ARM Cortex-M3 , ARM Cortex-A8 , ARM Cortex-A9 MPCore , ARM Cortex-A15 MPCore )
• ARMv8 instruções de 32 bits (aarm64, 64 bits) em QEMU 1,6, versões posteriores devem ver suporte para instruções de 64 bits
• Mais de 210 controladores de vários periféricos ARM ( UART , USB, ethernet, i2c, PCI, ISA, SCSI, IRQ, GPIO ...).

QEMU simula os seguintes sistemas x86 :

• i440FX host PCI bridge e PIIX3 PCI para ponte ISA
• Placa Cirrus CLGD 5446 PCI VGA ou uma única placa VGA com extensões VESA de Bochs VESA, emulação com acesso de baixo nível.
• Teclado e mouse PS / 2
• 2 interfaces PCI IDE com discos rígidos e suporte para CD-ROM
• Unidade de disquete
• NE2000 PCI e placa de rede ISA
• Portas seriais
• Placa de som Creative Soundblaster 16, ENSONIQ AudioPCI ES1370, Intel 82801AA AC97 Audio compatível, controlador de áudio Intel HD e codecs HDA, Adlib (OPL2, Yamaha YM3812 compatível), som Gravis Ultrasound GF1, CS4231A compatível.
• Controlador UHCI USB em PCI e hub USB virtual
• BIOS do projeto Bochs e BIOS VGA dos projetos Plex86 / Bochs

QEMU simula os seguintes sistemas PowerPC :

• Ponte PCI UniNorth
• Placa compatível com PCI VGA com extensões Bochs VESA
• 2 interfaces PMAC IDE com discos rígidos e suporte para CD-ROM
• Placa de rede NE2000 PCI
• RAM não volátil
• VIA-CUDA com teclado e mouse ADB

O QEMU emula os seguintes dispositivos PREP :

• Ponte PCI
• Placa compatível com PCI VGA com extensões Bochs VESA
• 2 interfaces IDE com discos rígidos e suporte para CD-ROM
• Unidade de disquete
• Placa de rede NE2000 PCI
• Portas seriais
• PREP RAM não volátil
• Teclado e mouse compatíveis com PC

QEMU usa o BIOS Open Hack'Ware Open Firmware Compatible

QEMU simula os seguintes sistemas SPARC (sun4m) :

• IOMMU
• Buffer de quadro TCX
• Lança Ethernet (Am7990)
• RAM não volátil M48T08
• E / S escravo: temporizadores, controladores de interrupção, portas seriais Zilog
• QEMU usa o Proll, um substituto PROM

Módulos de aceleração

Atualmente, existem três módulos de aceleração para o kernel Linux. O sistema operacional convidado pode ser executado diretamente no processador host usando seus mecanismos de proteção para interceptar e emular eventos privilegiados.

• KQEMU era um módulo de kernel Linux 2.4 e 2.6 para convidados x86 no host x86 ou convidado x86_64 no host x86_64. Fabrice Bellard, o autor do QEMU, inicialmente desenvolveu o KQEMU sob uma licença proprietária e, em seguida, lançou o6 de fevereiro de 2007. Este módulo não encontrou um mantenedor após seu lançamento, por isso foi removido do código-fonte QEMU em8 de janeiro de 2010
• qvm86 é um módulo do kernel Linux em um host x86 licenciado sob a GPL. Paul Brook é o desenvolvedor líder, mas anunciou o abandono do projeto em27 de janeiro de 2007.
• Além de oferecer aceleração substancial para QEMU, o módulo KVM é uma solução de virtualização completa para sistemas baseados em processador x86 com suporte a extensões de virtualização ( Intel VT e AMD Pacifica ). AtéMarço de 2009, o módulo KVM exigia uma versão modificada do QEMU. Desde então (versão 0.10) as mudanças são integradas diretamente na versão oficial do QEMU.

Comparação com outras soluções de virtualização

QEMU é uma solução de emulação completa conhecida como “hipervisor tipo 2”. O hardware visto pelo sistema operacional convidado é emulado e o próprio processador pode ser emulado.

Essa técnica de virtualização tem a vantagem de isolar bem os sistemas operacionais convidados e permitir que os sistemas operacionais sejam executados sem modificações, ao custo de uma degradação significativa do desempenho.

O QEMU se compara a outros hipervisores tipo 2, como VMware Workstation , Bochs , VirtualPC ou VirtualBox .

O que diferencia o QEMU de seus concorrentes é que ele é gratuito e universal: ele roda e hospeda todos os principais sistemas operacionais, em arquitetura x86, PPC ou Sparc.

No entanto, o QEMU emula constantemente o processador e isso pode reduzir o desempenho por um fator de cinco a dez. Para obter um desempenho mais comparável a um sistema não virtualizado ou ao VMware (redução no desempenho por um fator de 1 a 2 apenas), um módulo de aceleração deve ser usado, o que requer um sistema Linux em uma arquitetura x86 ou x86_64. Versões de pré-lançamento para Windows ou FreeBSD estão disponíveis.

O artigo "  virtualização  " apresenta uma comparação detalhada das diferentes técnicas de virtualização.

Notas e referências

1. "  QEMU versão 6.0.0 lançada  "
2. (em) "  Guia do usuário da emulação do sistema QEMU  " , qemu (acessado em 31 de janeiro de 2021 )
3. (in) ChangeLog / 1.6 no wiki qemu.org
4. Digite "qemu-system-arm -device help" para a lista
5. Pierre Palatin, "  kqemu torna-se livre, qemu 0.9.0  " , Linuxfr,6 de fevereiro de 2007
6. Brice Maron, "  Qemu 0.12.1 mas sem kqemu  " , Linuxfr,8 de janeiro de 2010
7. Paul Brook, “  qvm86 is obsolete  ” ,21 de janeiro de 2007

Veja também

Artigos relacionados

• Bochs
• Máquina virtual
• PearPC
• Plex86
• Qcow2
• VirtualBox

links externos

• (en) Site oficial do QEMU
• (en) Projeto QEMU em Savannah
• (pt) Imagens prontas para QEMU, site oficial do FreeOsZoo
• (de) Livro QEMU