kvm实现主要基于Intel-V或者AMD-V提供的虚拟化平台，利用普通的Linux进程运行于虚拟态的指令集，模拟虚拟机监视器和CPU。kvm不提供硬件虚拟化操作，其IO操作等都借助QEMU来完成。关于kvm虚拟化的概念和kvm虚拟化如何搭建是什么很多人都不了解。本文小编将为您详细介绍kvm虚拟化。

kvm虚拟化是什么？

kvm 全称 kernel-based virtual machine，由Qumranet公司发起，2008年被RedHat收购。

kvm有如下特点：
guest作为一个普通进程运行于宿主机
guest的CPU(vCPU)作为进程的线程存在，并受到宿主机内核的调度
guest继承了宿主机内核的一些属性，比如huge pages(大页表）
guest的磁盘IO和网络IO会受到宿主机的设置的影响
guest通过宿主机上的虚拟网桥与外部相连。

虚拟CPU
guest的所有用户级别(user)的指令集，都会直接由宿主机线程执行，此线程会调用kvm的ioctl方式提供的接口加载guest的指令并在特殊的CPU模式下运行，不需要经过CPU指令集的软件模拟转换，大大的减少了虚拟化成本，这也是kvm优于其他虚拟化方式的点之一。
kvm向外提供了一个虚拟设备/dev/kvm，通过ioctl(IO设备带外管理接口）来对kvm进行操作，包括虚拟机的初始化，分配内存，指令加载等等。

虚拟IO设备
guest作为一个进程存在，当然他的内核的所有驱动等都存在，只是硬件被QEMU所模拟（后面介绍virtio的时候特殊)。guest的所有硬件操作都会有QEMU来接管，QEMU负责与真实的宿主机硬件打交道。

虚拟内存
guest的内存在host上由emulator提供，对emulator来说，guest访问的内存就是他的虚拟地址空间，guest上需要经过一次虚拟地址到物理地址的转换，转换到guest的物理地址其实也就是emulator的虚拟地址，emulator再次经过一次转换，转换为host的物理地址。后面会有介绍各种虚拟化的优化手段，这里只是做一个overview。

虚拟机启动过程
第一步，获取到kvm句柄

kvmfd = open("/dev/kvm", O_RDWR);

第二步，创建虚拟机，获取到虚拟机句柄。

vmfd = ioctl(kvmfd, kvm_CREATE_VM, 0);

第三步，为虚拟机映射内存，还有其他的PCI，信号处理的初始化。

ioctl(kvmfd, kvm_SET_USER_MEMORY_REGION, &mem);

第四步，将虚拟机镜像映射到内存，相当于物理机的boot过程，把镜像映射到内存。

第五步，创建vCPU，并为vCPU分配内存空间。

ioctl(kvmfd, kvm_CREATE_VCPU, vcpuid);

vcpu->kvm_run_mmap_size = ioctl(kvm->dev_fd, kvm_GET_VCPU_MMAP_SIZE, 0);

第五步，创建vCPU个数的线程并运行虚拟机。

ioctl(kvm->vcpus->vcpu_fd, kvm_RUN, 0);

第六步，线程进入循环，并捕获虚拟机退出原因，做相应的处理。

这里的退出并不一定是虚拟机关机，虚拟机如果遇到IO操作，访问硬件设备，缺页中断等都会退出执行，退出执行可以理解为将CPU执行上下文返回到QEMU。

open("/dev/kvm")

ioctl(kvm_CREATE_VM)

ioctl(kvm_CREATE_VCPU)

for (;;) {

ioctl(kvm_RUN)

switch (exit_reason) {

case kvm_EXIT_IO: / ... /

case kvm_EXIT_HLT: / ... /

}
}
关于kvm_CREATE_VM参数的描述，创建的VM是没有cpu和内存的，需要QEMU进程利用mmap系统调用映射一块内存给VM的描述符，其实也就是给VM创建内存的过程。

向日葵控控A2如何实现远程控制KVM？

使用步骤：

一、设备接线

①连接5V/2A电源。

②连接被控主机（VGA线需另外购买）
USB接口：连接到主机上的USB接口
VGA接口：连接到主机上的VGA接口，如主机仅有HDMI口，请使用转换器

③连接路由器/交换机

④无线网卡上网，首次使用需在有线连接的情况下（目前支持360随身WIFI 2代和小度WIFI）。

⑤VGA接口，分别连接控控与外接显示器，作用是让主机的画面图像在本地输出。（VGA线需另外购买）

确认①②③接线无误，及控控面板灯是绿灯常亮或绿灯闪烁时，就可以进行下一步的配置了。

二、手机下载向日葵APP

1.首次使用向日葵控控，需要通过手机主控端扫描并添加控控后，才可实现远控。

进入下载页面：http://d.sunlogin.com， 在页面下方找到移动版控制端，并使用手机扫描二维码下载7.2或以上版本的向日葵控制端。

2.下载安装完成后，输入向日葵的账号密码登录。

三、绑定控控设备
1.登录后，点击界面右上角“+”，选择【绑定控控】，点击【已有控控】。

2.这是控控连接主机的提示界面。确认了指示灯的状态后，点击【确认绿灯常亮或闪烁】。然后开始扫描局域网内的控控设备。

3.若控控指示灯为绿灯闪烁，扫描到控控后需要设置IP地址，让控控上网。控控支持两种方式上网，分别是DHCP和静态IP。

若控控是绿灯常亮状态，代表已连上互联网，将不会出现下图界面，直接进入设置访问密码的步骤。

4.若控控是绿灯常亮，或设置完控控的IP地址后，需要设置控控的访问密码，输入访问密码并点击确定。

绑定成功后，控控设备会出现在主机列表中。

四、实现远控

在手机端主界面上，点击控控，选择【桌面控制】，即可进行远控。

远控画面下方有三个按钮，分别是【鼠标滚轮】、【指针模式】、【键盘】、【更多功能】，此时可以随意地操作远程主机了。

五、控控的管理设置

控控的管理设置

由于控控是一个单独的硬件设备，设备的详情我们来看看具体有哪些。

1、识别码

控控同样有识别码，其他客户端或主控端可通过识别码与验证码进行外网远控连接，点击主机详情可查看到。

2、修改访问密码

在初始添加控控设备时需要设置访问密码，添加完成后同样可以修改。点击修改访问密码即可。

3、上网设置

3.1、有线上网

有线上网，包含DHCP及静态IP两种。可按需求进行设置，。
注意：设置错误会导致控控无法上网，请根据所在的网络环境设置网络参数。
DHCP：由路由器自动分配IP地址上网，无法更改。
静态IP：自定义设置IP地址。

3.2、无线上网

控控支持无线上网，在有线连接上网正常的情况下，插入无线网卡，手机主控端会有提示：
选取无线WIFI后，输入密码进行连接：

无线WIFI连接成功后，若同时连接有线与无线上网，优先使用有线上网方式。这时可拔掉网线。

向日葵推出一款全新的远程控制硬件设备——向日葵控控，通过一个VGA接口传输远程主机画面和一个USB接口仿真键盘鼠标设备，可实现远程访问和控制目标主机。此产品无需目标主机修改软件或驱动，这意味着就算在Windows的BIOS环境下，也能访问到目标主机，提供真正主板级别的访问。