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QEMU

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重定しげさだこうQvm86
QEMU
在Linux上使用Qemu运行OpenIndiana操作系统
ざいLinuxじょう使用しようQemu运行OpenIndiana操作そうさけい
開發かいはつしゃFabrice Bellard
とうぜん版本はんぽん
  • 9.0.2 (2024ねん7がつ17にち;穩定版本はんぽん)[1]
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操作そうさけいWindowsLinuxMac OS XFreeBSD
类型模擬もぎ
许可协议多種たしゅ授權
网站www.qemu.org/ 编辑维基数据

QEMU(Quick Emulator)一款免费开源模拟器,よしほう布里ふり斯·贝拉(Fabrice Bellard)とうじん编写。其与BochsPearPC类似,ただし拥有高速こうそく配合はいごうKVM)、またが平台ひらだいてき特性とくせい

QEMU一个托管的虚拟机,它使用しよう动态二进制转换技术来模拟处理器,并且提供ていきょう种硬けんがい设模がた,这使它能够运ぎょう种未おさむあらためてききゃく户机操作そうさけい统,のうあずかKVM配合はいごう接近せっきん本地ほんじ速度そくど运行きょ拟机(接近せっきん实电脑的速度そくど)。

QEMU以执行用ぎょうよう户级てき进程仿真,从而以使为某一架构编译的程序在另一架构上运行(つう过 VMM てき形式けいしき实现)。

けい统模块

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QEMUゆう种模しき[2]

  • User mode:またしょうさく使用しようしゃしき”,ざい这种しき,QEMU运行针对不同ふどう指令しれい编译てき单个LinuxあるDarwin/macOSほどじょけい统调ようあずか32/64せっこう适应。ざい这种しきわが们可以实现交叉こうさ编译(cross-compilation)あずか交叉こうさ偵错(cross- debugging)。
  • System mode:“けい统模しき”,ざい这种しき,QEMU拟一个完整的计算机系统,包括ほうかつがい围设备。它可以用于在一台计算机上提供多台虚拟计算机的虚拟主机。 QEMU以实现许多客たきゃく户机OSてき引导,如x86,MIPS,32-bit ARMv7,PowerPCとうとう
  • KVM Hosting:QEMUざい这时处理KVM镜像てき设置あずか迁移,并参加さんかかたけんてき仿真,ただしきゃく户端てき执行则由KVM完成かんせい
  • Xen Hosting:ざい这种たく管下かんかきゃく户端てき执行几乎完全かんぜんざいXenちゅう完成かんせい,并且对QEMUへい蔽。QEMUただ提供ていきょうかたけん仿真てき支持しじ

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QEMUてき构由纯软けん实现,并在GuestあずかHostちゅう间,らい处理Guestてきかたけん请求,并由其转译给真正しんせいてきかたけん

しか而因为QEMU纯软けん实现てき所有しょゆうてき指令しれいよう经过QEMU,使つかいとく性能せいのう很差,而配合はいごうKVM则可以解决这いち问题。

QEMUきょ拟化てきおもえひっさげGuestだい码,こぼし译为TCGちゅう间代码,而后こぼし译为Hostだい码。相当そうとう于实现了いち个“ちゅう间人”てきかくしょく

特性とくせい

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QEMU以在运行所有しょゆうほどじょてきじょう况下保存ほぞん恢复きょ拟机てきじょう态。きゃく操作そうさけい(Guest Operating System)需要じゅようおさむ补就以在QEMUちゅう运行。

QEMU支持しじ仿真かく种体けい结构,包括ほうかつ

  • IA-32(x86)个人电脑
  • MIPS64 Release 6[3]さらはやてき版本はんぽん
  • ARM开发ばん(Integrator / CPVersatile / PB)
  • SH4 SHIXいた
  • PowerPC(PRePPower Macintosh)

きょ拟机以连せっ种类がたてき實體じったいぬしかたからだ包括ほうかつかたCD-ROM网卡おとこうUSB設備せつび。USB设备以是完全かんぜん模擬もぎてき,也可以使用しようぬしつくえてきUSB设备(ただし这需よう管理かんり员权げん,而且なみ所有しょゆう设备みな適用てきよう)。

きょ拟磁盘映ぞう以以特殊とくしゅ格式かくしき(qcowあるqcow2)もうかそんただうらないようきょ拟机操作そうさけい统实际使用しようてき磁盘そら间。此時模擬もぎてき120 GBかた可能かのう僅占ようおもかた碟幾ひゃくMBてき空間くうかん。QCOW2格式かくしき还允许创けんくつがえ盖映ぞう,以记录与另一个(おさむあらためてき基本きほん映像えいぞうぶんけんてき别。如此便びん可能かのうはたかたぎ拟磁盘的内容ないよう恢复到较早じょう态。れい如,基本きほん映像えいぞうぶんけん保存ほぞんやめじゅん利運りうんさくてきぜんしんあんそう系統けいとうただし操作そうさ使用しようくつがえぶた映像えいぞうまん一访客系统故障(如因病毒びょうどくおさむ击,意外いがいてきけい统破坏等),使用しようしゃ以删じょくつがえ盖映ぞう使用しよう较早てき拟磁盘映ぞう版本はんぽん就行りょう


QEMU以通过网络地转换拟共とおるしゅつくえけい统连せってき网卡(不同ふどうがたごう),从而有效ゆうこうまことguestきょ拟机使用しようあずかしゅつくえあいどうてき网络。きょ拟网卡还以连せっいた其他QEMU实例てき网卡ある本地ほんじTAPせっこうつう使用しようぬしつくえOSてき桥接こうのうはたQEMU使用しようてきTUN / TAPせっこうあずかしゅつくえOSうえてききょ拟以ふとし网接こう桥接,也可以实现网络连せっ

QEMU集成しゅうせいりょう种服务以まこと许主つくえ访客けい统进ぎょう通信つうしん;れい如,集成しゅうせいてきSMBふく务器网络はしこう重定しげさだむかい(以允许传にゅう连接いたむなし拟机)。它也以在ぼつゆう引导ほどじょてきじょう况下引导Linuxないかく

QEMU赖主つくえけい统上てき图形输出方法ほうほう相反あいはん,它可以允许通过集成しゅうせいてきVNCふく务器访问きゃく操作そうさけい统的へいまく。它还使用しよう拟的くしゆき线,而不使用しようにんなんへいまく适用てき操作そうさけい统。

模擬もぎCPU進行しんこう對稱たいしょう處理しょり(Symmetrical Multi-Processing)也是可能かのうてき

QEMU需要じゅよう管理かんりいん权限运行,ただしざい使用しようりょうぼう些提高速度こうそくどてきないかくぐみ(如KQEMU),あるもの使用しようぼう些網連接れんせつぐみのり需要じゅよう管理かんりいん權限けんげん

ほろかただい生成せいせい

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ほろかただい生成せいせい(TCG)むねざいけしじょ特定とくてい版本はんぽんてきGCCある编译てき缺点けってん,并将编译あい并到QEMUてき运行时任务中。よし此,せい个翻译阶だんよし部分ぶぶん组成:标代码块(TB)以TCG指令しれい(一种机器无关的中间符号)じゅううつしずいきさきTCG为宿主しゅくしゅつくえ构执ぎょう编译。选的优化ざい这两间传递。

TCG需要じゅよう专用てきだい码来支持しじごと个体けい结构。它还要求ようきゅうじゅううつし指令しれいしゅうこぼし译过ほど利用りようTCG指令しれい,而不以前いぜん使用しようてきdyngen指令しれい

加速器かそくき

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KQEMUいち个Linuxないかく块,ゆかりFabrice Bellardせんうつし,它明显加かいりょうざい具有ぐゆうしょうどうCPU构的平台ひらだいじょう拟x86あるx86-64ほどじょてき速度そくど。这可以通过直接ちょくせつざいしゅつくえCPUじょう运行よう户模しきだい码(以及选的ぼう些内かくだい码)以及仅对ないかくしき实模しきだい使用しよう处理あずかそと设模拟来实现。そく使つかい宿主しゅくしゅつくえCPU支持しじかたけん辅助きょ拟化,KQEMU也可以从个客户操作そうさけい统执ぎょうだい码。QEMU支持しじだい容量ようりょうないそん,这使とく它们与KQEMUけんよう。较新てきQEMU版本はんぽんやめ完全かんぜん取消とりけし对KQEMUてき支持しじ

よし缺乏けつぼう对KQEMUQVM86てき支持しじ于内かくてききょ拟机(KVM)やめ基本きほんなり为基于Linuxてきかたけん辅助きょ拟化かい决方あんあずかQEMUいちおこり使用しよう

えいとく尔的かたけん加速かそく执行管理かんり(HAXM)KVMざいWindowsMacOSじょうもと于x86てきかたけん辅助きょ拟化てき开源がえ代品だいひん。2013ねんえいとく使用しようQEMUらい进行Android开发。

かたけん辅助仿真

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MIPSけんようてき龙芯3处理增加ぞうかりょう200じょうしん指令しれいらい帮助QEMUこぼし译x86指令しれい,这些しん指令しれいくだていりょうざいMIPS流水りゅうすい线中执行x86 / CISC风格指令しれいてき开销。よし中国科学院ちゅうごくかがくいん对QEMU进行りょういちあらため进,龙芯3ざい9个基じゅん测试ちゅう,运行x86二进制文件的同时,执行ほんつくえ二进制文件的平均性能达到70%。 [4]

并行仿真

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使用しようQEMUてききょ拟化かい决方あんのう够并ぎょう执行个虚拟CPU。 对于よう户模しき仿真,QEMUはた仿真线程うついた宿主しゅくしゅ线程。 对于ぜんけい统仿しん,QEMUのう够为ごと个虚拟CPU运行いち个主つくえ线程。 前提ぜんていきゃく户端やめ更新こうしんいた支持しじ并行けい统仿しん目前もくぜん支持しじてきCPUARMAlphaいや则QEMUしょう使用しよう单个线程以循环方しき拟执ぎょうごと个虚拟CPU。

あずか其他きょ拟机てき集成しゅうせい

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VirtualBox

VirtualBox,发布于2007ねん1がつ使用しようりょういち些QEMUてききょ拟硬けん设备,并且ゆうないおけてきもと于QEMUdede动态さい编译あずかKQEMUいち样,VirtualBoxどおり过VMM(きょ拟机管理かんりざい宿主しゅくしゅ机上きじょう本地ほんじ运行几乎所有しょゆうきゃく户代码,并将さい编译仅仅用作ようさくかい退すさつくえせい——れい如,とうきゃく户代码以实地しき执行时。 [5]另外,VirtualBox使用しようないおけてきはん汇编ほどじょ进行りょうだい量的りょうてきだい分析ぶんせきかずおさむ补,以尽りょう减少さい编译。じょぼう些功のうがい,VirtualBoxめん费且开源てきざいGPL许可)。

Xen-HVM

Xenきょ拟机监视使用しようIntel VT-xあるAMD-Vかたけんx86きょ拟化扩展以及ARM Cortex-A7Cortex-A15きょ拟化扩展ざいHVM(かたけんきょ拟机)しき运行。 [6]意味いみめん对domU以使用しよう实的设备驱动ほどじょ进行交谈てき一组真实的虚拟硬件,而不半虚デミホロウ拟化设备。

QEMU包含ほうがん几个组件:CPU仿真,仿真设备,通用つうよう设备,つくえ描述よう户界めん调试。 QEMUちゅうてき仿真けん通用つうようけん组成りょうきょ拟I/Oてきけん模型もけい。它们包括ほうかつPIIX3 IDE,Cirrus Logicある纯VGA拟视频,RTL8139あるE1000网络仿真以及ACPI支持しじ。Xen提供ていきょうAPIC支持しじ

Xen-HVM具有ぐゆうもと于QEMU项目的もくてき设备仿真こうのう为虚拟机提供ていきょうきょ拟I/O。かたけんどおり过运ぎょうざいdom0きさきはしてき“QEMU设备模型もけいもり护进ほどらい拟。あずか其他QEMU运行しき(动态转换あるKVM)不同ふどうきょ拟CPU完全かんぜんよし管理かんりほどじょ管理かんり管理かんりほどじょ负责ざいQEMU拟内そんうつI/O访问时停止ていしきょ拟CPU。

KVM

KVMもと于内かくてききょ拟机)FreeBSDLinuxてきないかく块,它允许用户空间程じょ访问かく种处てききょ拟化かたけん特性とくせい,这个とくてん使とくQEMU以为x86,PowerPCS/390きゃく提供ていきょうきょ拟化。当目とうめ标体けい结构あずかしゅつくえしょうどう时,QEMU使用しようKVM特有とくゆうてきこうのう如加そくこうのう

Win4Lin Pro Desktop

ざい2005年初ねんしょWin4Lin推出りょうWin4Lin Pro Desktop,它基于QEMUKQEMUてきやめ调谐版本はんぽん,并且たくかんりょうWindowsてきNT版本はんぽんざい2006ねん6がつ[7]Win4Lin发布りょうもと于相どうだい码库てきWin4Linきょ拟桌めんふく务器。 Win4Linきょ拟桌めんふく务器为来Linuxふく务器てきせい简客户机提供ていきょうMicrosoft Windowsかい话服务。

2006ねん9がつ,Win4Lin宣布せんぷはた公司こうし名称めいしょう更改こうかい为Virtual Bridges,并发ぬのりょうWin4BSD Pro Desktop,该产ひんてき一个端口用于FreeBSDPC-BSD。ざい2007ねん5がつ发布りょうWin4Solaris Pro DesktopWin4Solarisきょ拟桌めんふく务器きさき提供ていきょうりょうSolaris支持しじ[8]

SerialICE

SerialICEいち款基于QEMUてきかたけん调试工具こうぐざいQEMU内部ないぶ运行けい统固けんどう时通过与ぬしつくえけい统的くしゆき连接访问实硬けん。这可以用さくかたけんICEてきかど价替代品だいひん

WinUAE

WinUAE Amiga仿真ざい3.0.0はん本中ほんなか引入りょう使用しようQEMU PPCないかくてきCyberStorm PPCBlizzard 603e开发いたてき支持しじ[9]

かたけん平台ひらだい

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QEMU拟多种硬けん设备

键盘 SCSIひかえせい(AMD PCscsiTekram DC-390ひかえせいちゅうてきLSI MegaRAID SAS 1078,LSI53C895A,NCR53C9x) くしゆきせっこう ごえ卡(Sound Blaster 16,ES1370 PCI,Gravis Ultrasound,AC97Intel HD Audio) 门狗てい时器(Intel 6300 ESB PCIあるiB700 ISA) USB 1.x / 2.x / 3.xひかえせい(UHCI,EHCI,xHCI) USB设备:おと频,蓝牙适配,HID(键盘/ねずみ标/平板へいばん电脑),MTP,くしゆきせっこう,CAC智能ちのう卡读卡器,そん储(仅批りょう传输USB连接SCSI),Wacomすういた

arm

QEMU使用しようNEON扩展拟ARMv7指令しれいしゅう。它模拟整合せいごうけい统/ CPいた多功たこうのうそこばん,RealView仿真そこばん于XScaleてきPDA,Palm Tungsten | E PDA,诺基亚N800诺基亚N810互联网平ばん电脑とうかんせいけい统.QEMU还为Android SDK提供ていきょう支持しじ,该模拟器ぞく于Android SDK 。三星みつぼし选择りょうQEMUらい帮助开发仿真'Wave'设备。

もと于Xilinx Cortex A9てきZynq SoCさいよう以下いか元素げんそ进行けん仿真:

Zynq-7000 ARM Cortex-A9 CPU Zynq-7000 ARM Cortex-A9 MPCore さんじゅう计时 DDRないそんひかえせい DMAひかえせい(PL330) しずか态存储器ひかえせい(NAND / NOR闪存) SD / SDIOがい设控せい(SDHCI) Zynq千兆以太网控制器 USBひかえせい(仅限EHCI - しゅつくえ支持しじ) Zynq UARTひかえせい SPIQSPIひかえせい I2Cひかえせい

派生はせい版本はんぽん

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UTM 2.0ざいiPadOS 14うえてきへいまく截图

UTMきょ拟机(UTM Virtual Machine)いち款基于QEMUてききょ拟机,支持しじiOSiPadOSmacOS操作そうさけい统。[10]もと于QEMUてきUTMきょ拟机[11]支持しじ拟30个架构,れいx86_64ARM64,以及RISC-Vひとし[12]

目前もくぜんUTM支持しじざいけい版本はんぽん iPadOS 13以上いじょうiOS 11以上いじょうmacOS Big Sur 以上いじょうてき设备じょう运行。

まいり

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參考さんこう文獻ぶんけん

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  1. ^ [ANNOUNCE] QEMU 9.0.2 Stable released. 2024ねん7がつ17にち [2024ねん7がつ17にち]. 
  2. ^ QEMU Internals. qemu.weilnetz.de. [永久えいきゅう失效しっこう連結れんけつ]
  3. ^ QEMU PRIP 1 - support for MIPS64 Release 6 - PRPL. wiki.prplfoundation.org. [2019-01-20]. (原始げんし内容ないようそん档于2017-04-21). 
  4. ^ Godson-3: A Scalable Multicore RISC Processor with x86 Emulation. IEEE. [2009-04-16]. [失效しっこう連結れんけつ]
  5. ^ VirtualBox Developer FAQ. [2015-02-02]. (原始げんし内容ないようそん于2015-03-26). 
  6. ^ Xen ARM with Virtualization Extensions. [2019-01-20]. (原始げんし内容ないようそん于2018-11-16). 
  7. ^ win4lin VDS announcement. [2019-01-20]. (原始げんし内容ないようそん于2008-02-10). 
  8. ^ Win4Solaris announcement. [2019-01-20]. (原始げんし内容ないようそん于2007-12-23). 
  9. ^ WinUAE 3.0.0. English Amiga Board. 2014-12-17 [2016-03-25]. (原始げんし内容ないようそん于2016-04-06). 
  10. ^ UTM. getutm.app. [2021-11-20]. (原始げんし内容ないようそん于2022-01-13). 
  11. ^ UTM Virtual Machines 2.4.0 Cracked for macOS. Haxmac. 2021-11-02 [2021-12-06]. (原始げんし内容ないようそん于2021-12-06) 美国びくにえい语). 
  12. ^ Documentation/Platforms - QEMU. wiki.qemu.org. [2021-11-20]. (原始げんし内容ないようそん于2021-11-20). 

外部がいぶ連結れんけつ

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