1.Docker 源码分析
2.linux源码解读(三十二):dpdk原理概述(一)
3.QEMU与KVM笔记01-系统虚拟化与QEMU/KVM介绍
4.CPU虚拟化,虚拟磁盘虚拟化,化资内存虚拟化,源源源码io虚拟化
5.linux虚拟化之kvm(一个150行的码虚x86虚拟机代码)
6.掌握QEMU虚拟化技术:搭建ARM64+Linux调试环境实战指南
Docker 源码分析
本文旨在解析Docker的核心架构设计思路,内容基于阅读《Docker源码分析》系文章后,拟化整理的资源java file read源码核心架构设计与关键部分摘抄。Docker是虚拟Docker公司开源的基于轻量级虚拟化技术的容器引擎项目,使用Go语言开发,化资遵循Apache 2.0协议。源源源码Docker提供快速自动化部署应用的码虚能力,利用内核虚拟化技术(namespaces及cgroups)实现资源隔离与安全保障。拟化相比虚拟机,资源Docker容器运行时无需额外的虚拟系统开销,提升资源利用率与性能。化资Docker迅速获得业界认可,源源源码包括Google、Microsoft、VMware在内的领导者支持。Google推出Kubernetes提供Docker容器调度服务,Microsoft宣布Azure支持Kubernetes,VMware与Docker合作。Docker在分布式应用领域获得万美元的C轮融资。
Docker的架构主要由Docker Client、Docker Daemon、Docker Registry、Graph、Driver、libcontainer以及Docker container组成。
Docker Client:用户通过命令行工具与Docker Daemon建立通信,发起容器管理请求。
Docker Daemon:后台运行的系统进程,接收并处理Docker Client请求,通过路由与分发调度执行相应任务。
Docker Registry:存储容器镜像的仓库,支持公有与私有注册。
Graph:存储已下载镜像,并记录镜像间关系的数据库。
Driver:驱动模块,实现定制容器执行环境,包括graphdriver、networkdriver和execdriver。
libcontainer:库,使用Go语言设计,直接访问内核API,提供容器管理功能。
Docker container:Docker架构的最终服务交付形式。
架构内各模块功能如下:
Docker Client:用户与Docker Daemon通信的变形监测平台源码客户端。
Docker Daemon:后台服务,接收并处理请求,执行job。
Graph:存储容器镜像,记录镜像间关系。
Driver:实现定制容器环境,包括管理、网络与执行驱动。
libcontainer:库,提供内核访问,实现容器管理。
Docker container:执行容器,提供隔离环境。
核心功能包括从Docker Registry下载镜像、创建容器、运行命令与网络配置。
总结,通过Docker源码学习,深入了解其设计、功能与价值,有助于在分布式系统实现中找到与已有平台的契合点。同时,熟悉Docker架构与设计思想,为云计算PaaS领域带来实践与创新启发。
linux源码解读(三十二):dpdk原理概述(一)
Linux源码解析(三十二):深入理解DPDK原理(一)
几十年来,随着技术的发展,传统操作系统和网络架构在处理某些业务需求时已显得力不从心。为降低修改底层操作系统的高昂成本,人们开始在应用层寻求解决方案,如协程和QUIC等。然而,一个主要问题在于基于内核的网络数据IO,其繁琐的处理流程引发了效率低下和性能损耗。
传统网络开发中,数据收发依赖于内核的receive和send函数,经过一系列步骤:网卡接收数据、硬件中断通知、数据复制到内存、内核线程处理、协议栈层层剥开,最终传递给应用层。这种长链式处理方式带来了一系列问题,如上下文切换和协议栈开销。
为打破这种限制,Linux引入了UIO(用户空间接口设备)机制,允许用户空间直接控制网卡,广角分时量源码跳过内核协议栈,从而大大简化了数据处理流程。UIO设备提供文件接口,通过mmap映射内存,允许用户直接操作设备数据,实现绕过内核控制网络I/O的设想。
DPDK(Data Plane Development Kit)正是利用了UIO的优点,如Huge Page大页技术减少TLB miss,内存池优化内存管理,Ring无锁环设计提高并发性能,以及PMD poll-mode驱动避免中断带来的开销。它采用轮询而非中断处理模式,实现零拷贝、低系统调用、减少上下文切换等优势。
DPDK还注重内存分配和CPU亲和性,通过NUMA内存优化减少跨节点访问,提高性能,并利用CPU亲和性避免缓存失效,提升执行效率。学习DPDK,可以深入理解高性能网络编程和虚拟化领域的技术,更多资源可通过相关学习群获取。
深入了解DPDK原理,可以从一系列资源开始,如腾讯云博客、CSDN博客、B站视频和LWN文章,以及Chowdera的DPDK示例和腾讯云的DPDK内存池讲解。
源:cnblogs.com/thesevenths...
QEMU与KVM笔记-系统虚拟化与QEMU/KVM介绍
虚拟化是一种资源管理技术,它将硬件资源抽象和分割成多个虚拟实体,支持多个操作系统共享物理资源,实现资源最大化利用,提供了计算、存储、网络等资源的按需分配。虚拟化的核心思想是通过分层将复杂、难以管理的资源虚拟化为简单、易用的资源,供上层使用。操作系统的基本原理包括虚拟化、并行化和持久化。虚拟机监控器(VMM),即Hypervisor,负责管理物理资源并向上层虚拟机提供逻辑资源。虚拟机(VM)可以运行不同操作系统的app删除文件源码映像,认为自己独享硬件资源。常见的系统虚拟化解决方案有VMware Workstation、QEMU、VirtualBox和HyperV等。
虚拟化带来的一大好处是提高资源利用率。以当前高配置的计算机为例,实际利用率通常较低,通过统一管理和虚拟化,可以支持更多用户合理利用资源。虚拟机作为物理机的映射,极大地揭示了物理计算机系统中复杂且难以理解的细节。
虚拟化主要分为服务器虚拟化、桌面虚拟化和网络虚拟化等类型。QEMU-KVM是为云计算服务的系统虚拟化软件的典型代表,QEMU是一个著名的开源虚拟化仿真项目,由bellard.org提供。QEMU能完成用户程序和系统虚拟化的模拟,支持X、ARM、MIPS、RISC-V等多种架构的CPU及单板仿真,提供汇编指令级别的快速仿真。与SystemC、Verilog等工具配合,QEMU能替代FPGA的部分功能。QEMU上的OS、APP与实际设备二进制完全一致,无需为QEMU单独构建镜像。它能仿真单板上的所有数字器件,但对模拟器件的仿真能力有限。QEMU支持快照功能,使系统启动速度显著加快。与hypervisor(如KVM、Xen、Hax或Hypervisor)结合使用,允许guest在host CPU上直接运行,支持测试框架如KLEE、S2E、Fuzz等。
在Google发布的Android Studio中,QEMU作为官方仿真器,帮助应用程序开发人员在开发电脑上完成真机操作。配合KVM、HyperV等虚拟化加速技术,QEMU提供接近真机的性能体验。QEMU还支持单板上所有数字器件的摆摊理财源码仿真,与hypervisor一起使用时,可允许guest在host CPU上运行。它支持用于测试和调试的框架,如KLEE、S2E、Fuzz等。
QEMU的案例包括在Google Android Studio中作为官方仿真器的应用,以及与KVM、HyperV等虚拟化加速技术结合,提供与真机无异的性能体验。通过与hypervisor配合,QEMU允许guest直接在host CPU上运行,支持用于测试和调试的框架,如KLEE、S2E、Fuzz等。
QEMU的命令行选项参数说明、下载、官方文档等资料可参考相应文档和官方网站。虚拟化与云计算的区别、红帽收购Qumranet、QEMU与其他技术的结合案例、QEMU与主机共享文件夹、内核开发调试、源码阅读等参考资料提供了更深入的了解。
CPU虚拟化,磁盘虚拟化,内存虚拟化,io虚拟化
CPU虚拟化是现代计算机架构中的关键技术,有三种主要实现方式:全虚拟化(如KVM,通过二进制翻译模拟硬件)、超虚拟化(如Xen,需要操作系统支持)和硬件辅助虚拟化。KVM是一个Linux下的全功能虚拟化解决方案,能为每个虚拟机提供独立的硬件资源;Xen则是一个开放源代码的虚拟机监视器,支持多个操作系统,无需特殊硬件支持。
内存虚拟化是另一种关键技术,通过VMM(虚拟内存管理器)实现,如KVM的内存虚拟化和shadow页表技术。内存虚拟化有助于隔离虚拟机,提高资源利用率。IO虚拟化则有三种方式,如I/O passthrough,允许虚拟机直接访问硬件,提高性能。OpenVZ作为操作系统级虚拟化,以Linux为基础,提供高性能的虚拟化方案,而VirtualBox作为一款功能全面的开源虚拟机软件,适用于多种环境。
轻量级的虚拟化项目如Lguest,由IBM工程师开发,仅需行代码,直接与硬件交互,避免了虚拟机作为中介导致的效率损失,以GPL授权的方式提供给用户。这些虚拟化技术共同构建了现代计算机系统中的虚拟环境,满足不同场景的需求。
linux虚拟化之kvm(一个行的x虚拟机代码)
Linux虚拟化技术中,KVM(Kernel-based Virtual Machine)作为一种典型的Type2 Hypervisor,其运作模式主要在宿主操作系统(Host OS)层面上。虽然存在关于其分类的争议,但本文倾向于将其视为混合型解决方案,KVM在用户空间进行部分虚拟化处理,优化了CPU和内存管理,如QEMU中所示。KVM的核心在于一个行的x虚拟机代码示例,它展示了虚拟机的配置和运行过程。
首先,理解虚拟化,即在物理机上模拟多台VM,每个都能运行独立的OS。Type1(如QNX hypervisor)直接在硬件上运行,代码简洁,对资源需求少,适合安全性要求高的场景,如自动驾驶。相比之下,Type2(如Vmware或QEMU)依赖宿主OS,性能和安全性受宿主影响。
KVM技术示例代码涉及创建虚拟机,包括分配内存、创建VCPU、设置寄存器等步骤。在X架构中,代码从0地址开始执行,通过IO操作控制虚拟机行为,直至遇到hlt指令结束。这个简化的KVM示例来源于《QEMU/KVM源码解析与应用》等资料,是学习KVM的基础介绍。
掌握QEMU虚拟化技术:搭建ARM+Linux调试环境实战指南
本文详细介绍了如何在Ubuntu .系统上搭建ARM架构的Linux调试环境,利用QEMU虚拟化技术。首先,确保主机系统安装了最新的Ubuntu .版本,QEMU模拟ARM处理器,并选择最新Linux内核。 安装步骤如下:安装编译工具链:检查并安装必要的版本,通过官方仓库或源码编译。
QEMU安装:通过仓库安装QEMU 2.1ubuntu,检查安装版本,源码安装时需要注意可能遇到的编译错误。
根文件系统构建:从Busybox官网下载源码,配置为编译特定工具并开启静态库选项,处理可能的ncurses库依赖问题。
根文件系统结构补充:在根目录添加必要的目录如etc、dev和lib,配置文件以指定挂载文件系统。
编译内核:从官方下载源码,指定编译工具,配置内核选项,如添加hotplug和initramfs支持,确保内核页配置正确。
模拟磁盘与文件共享:使用模拟磁盘挂载根文件系统,以保持数据持久性。通过qemu与主机文件共享,测试动态链接应用程序。
内核模块测试与调试:创建Makefile和驱动测试文件,进行交叉编译和在qemu上加载驱动,使用GDB进行内核模块调试。
Eclipse可视化调试:安装arm-none-eabi-gdb和Java环境,配置Eclipse-CDT以支持ARM架构,利用Eclipse进行内核单步调试。
通过以上步骤,你将成功搭建一个适合ARM+Linux调试的环境,进行内核开发和调试工作。
linux虚拟化之kvm(一个行的arm虚拟机代码)
在探索Linux虚拟化技术时,我们常常从熟悉的x架构开始,进而尝试更为复杂的ARM架构。本文将深入介绍在ARM环境下,如何利用KVM(Kernel-based Virtual Machine)构建一个虚拟机。首先,为了搭建环境,我们需要借助QEMU,一个能够模拟ARM执行环境的工具。同时,考虑到在Host OS下执行程序的兼容性,我们通过BusyBox引入基础的lib库,特别是一并复制交叉工具链中的libc相关库至BusyBox的rootfs根目录。
接下来,我们以简单的程序流程图,概述从构建虚拟机环境到执行基本汇编程序的全过程。该过程包括在X主机上使用QEMU模拟ARM环境,并在该环境中通过KVM在虚拟机中运行一段简单的Hello World汇编程序。这种环境构建方法,为我们提供了一种在不同架构之间迁移编程与测试逻辑的途径。
本文源码的介绍分为几个关键部分:首先是ARM主机代码(kvm_sample.c),这是虚拟机创建与控制的核心部分。紧接着,是ARM kvm客机运行的代码(test.S),这部分代码将直接在虚拟机内运行。随后,test.ld作为链接文件,确保各部分代码能够正确连接。makefile文件则负责构建整个项目,确保所有依赖关系得到正确处理。在构建过程中,需要注意Makefile中的INCLUDES内核头文件路径,它应指向构建ARM运行环境时生成的相应路径。最后,通过执行特定命令,生成适用于ARM环境的头文件,确保测试程序能够正确引用。
执行结果部分展示了虚拟机运行的简单示例。虽然程序仅包含一个简单的“Hello”输出,但背后的技术实现却相当复杂。构建这样一个VM的基本流程,包括创建虚拟机、初始化虚拟机内存、创建vCPU以及运行vCPU等关键步骤。在ARM与x架构之间,这些步骤虽然保持一致,但在具体参数设置上存在差异,如CPU的PC值、CPU类型等。
总结而言,通过本文的介绍,我们深入了解了在ARM环境下使用KVM构建虚拟机的全过程。从环境搭建、代码构建到执行结果,每一步都展示了虚拟化技术在不同架构间迁移的潜力。此外,我们还讨论了如何通过C语言编写客机程序,以及如何通过寄存器设置参数传递,完成输入的实验等扩展应用。本文的源码与参考文献为深入学习Linux虚拟化技术提供了宝贵的资源。
UE5 源码结构解读——Unreal Engine 5文件系统详细导览
欢迎加入“虚幻之核:UE5源码全解”,探索Unreal Engine 5(UE5)的深层秘密。作为一款行业领先的游戏引擎,UE5不仅集成了Nanite虚拟化微多边形几何系统和Lumen动态全局光照等革新技术,还提供了一个深度解析专栏,帮助开发者、图形程序员和技术艺术家从源码级别理解其核心构造。
UE5不仅仅是一个游戏引擎,它代表了虚幻技术的巅峰,赋予了创造创新视觉和互动体验的无限可能。我们的专栏将深入探讨这些技术背后的源代码,揭示它们的工作原理,并展示如何在您的项目中实现和优化它们。
每一期专栏都是一个精心设计的知识模块,旨在让读者不仅掌握UE5的功能,更从源码层面掌握其实现细节。从资产流水线到渲染过程,从物理模拟到AI行为树,无论您希望优化当前项目性能,还是探索UE5隐藏的功能和技巧,这里都将为您提供宝贵的资源。
“虚幻之核:UE5源码全解”是您探索虚幻引擎深层秘密的起点,让我们用源码解答虚幻世界中的奥秘。
QEMU虚拟机、源码 虚拟化与云原生
QEMU,全称为Quick Emulator,是Linux下的一款高性能的虚拟机软件,广泛应用于测试、开发、教学等场景。QEMU具备以下特点:
QEMU与KVM的关系紧密,二者分工协作,KVM主要负责处理虚拟机的CPU、内存、IO等核心资源的管理,而QEMU则主要负责模拟外设、提供虚拟化环境。KVM仅模拟性能要求较高的虚拟设备,如虚拟中断控制器和虚拟时钟,以减少处理器模式转换的开销。
QEMU的代码结构采用线程事件驱动模型,每个vCPU都是一个线程,处理客户机代码和模拟虚拟中断控制器、虚拟时钟。Main loop主线程作为事件驱动的中心,通过轮询文件描述符,调用回调函数,处理Monitor命令、定时器超时,实现VNC、IO等功能。
QEMU提供命令行管理虚拟机,如输入"savevm"命令可保存虚拟机状态。QEMU中每条管理命令的实现函数以"hmp_xxx"命名,便于快速定位。
QEMU的编译过程简便,先运行configure命令配置特性,选择如"–enable-debug"、"–enable-kvm"等选项,然后执行make进行编译。确保宿主机上安装了如pkg-config、zlib1g-dev等依赖库。安装完成后,可使用make install命令将QEMU安装至系统。
阅读QEMU源码时,可使用Source Insight 4.0等工具辅助。下载安装说明及工具文件,具体安装方法参考说明文档。QEMU源码可在官网下载,qemu.org/download/。
QEMU与KVM的集成提供了强大的虚拟化能力,广泛应用于虚拟机管理、测试、开发等场景。本文介绍了QEMU的核心特性和使用方法,帮助初次接触虚拟化技术的用户建立基础认知。深入了解QEMU与KVM之间的协作,以及virtio、virtio-net、vhost-net等技术,将为深入虚拟化领域打下坚实基础。
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