http://download.savannah.gnu.org/releases/qemu/qemu-0.12.1.tar.gz

0.11からの主要な変更点は以下の通り。

 - target-arm: FP16 and Cortex-A9 cpu support
 - target-i386: change bios from PC-BIOS to SeaBIOS
 - target-i386: change netboot roms from etherboot to gPXE
 - target-i386: remove kqemu support
 - target-s390: introduce new s390 target (KVM-only)
 - live migration: support migration with non shared storage
 - live migration: make save/restore data driven (VMState)
 - monitor: introduce machine-protocol (QMP)
 - qdev: convert many devices, support reading config from file
 - pci: infrastructure to support 64-bit busses
 - net: introduce -netdev to support point-to-point networking
 - net: add support for GSO and checksum offload
 - tons of bug fixes throughout the code base

SeaBIOSへの移行、kqemuの廃止、非共有ストレージでのライブマイグレーションサポート、QMP、qdev、GSO & チェックサムオフロードなど見どころがたくさんありますね。

追記：qemuに合わせてqemu-kvm-0.12.1もリリースされたみたいです。すぐにコンパイルエラーが報告されてますが(^^;

http://sourceforge.net/projects/kvm/files/

2.6.32でマージされた*1KVMの新機能ioeventfdとirqfdについて調べてみました。

eventfd

どちらもeventfd(2)を利用しているので、まずはその概略から。

eventfdは2.6.22から利用可能なユーザプロセス間もしくはユーザ・カーネル間のイベント通知専用のシステムコールです。eventfdはeventfdオブジェクトと呼ばれるディスクリプタを返します。利用者はこのディスクリプタに対してread/write/select/pollなどをすることでイベントの通知や受け取りを行ないます。この種のディスクリプタを介したイベント通知はpipeやsocketでも可能ですが、特化している分eventfdの方が簡潔に書けて軽量です。

同種のシステムコールにsignalfdやtimerfdなどがあり、各種ディスクリプタとまとめてselect/pollすることができて便利です。

共通

• 主な機能は、ユーザモード(qemu)へ遷移する事なしに、ゲストへ割り込みを挿入したり、PIO/MMIOをハンドリングすることです*2
• どちらの機能もシステムコールではありません
  • KVMではお馴染みのioctl(2)を使います
• どちらも利用者はまだいません
  • qemu-kvmにも実際に利用しているコードはありません*3
  • おそらくvhost-net(virtio in host kernel)が最初の利用者になるはずです

ioeventfd

ioeventfdゲストのPIO/MMIOによる書き込みをeventfdの通知に変換してくれる機能です。

qemuはPIO/MMIO領域(アドレスとサイズ)とeventfdオブジェクトを引数にioeventfd(ioctl)を呼び出します。KVMは指定領域と同オブジェクトを自身のI/Oバスに登録(__kvm_io_bus_register_dev)し、そのコールバックにioeventfd独自のものを登録します。そのコールバックはeventfdオブジェクトにイベントを通知する(eventfd_signalを呼ぶ)だけです。これでPIO/MMIO書き込みがあればeventfdオブジェクトで待っているプロセスやカーネルの他のモジュールを起こすことができます。

vhost-netを例に挙げるならば、ゲストのvirtio_netのMMIO書き込みでホストカーネル側のvhost-netモジュールにパケット送信命令を発行することができるようになるでしょう。

irqfd

irqfdはゲストへの割り込み挿入を非同期に、またカーネルからも行なえるようにする機能です。

qemuはGSI*4とeventfdオブジェクトを引数にirqfd(ioctl)を呼び出します。KVMでは同オブジェクトをカーネル内pollに登録して、イベントがあれば当該IRQに割り込みを発行します。こうすることで、qemuからでもカーネルからでも割り込みを発行することができますし、間にeventfdを挟むことで、KVMの仕組みを知らない他のプロセス/カーネルモジュールも、内部構造を知る必要なく割り込みを発行することができます。

こちらもvhost-netのパケット受信時の割り込みに利用できそうですね。

雑感

どちらの機能もqemuをショートカットしてホスト・ゲスト間の軽量なイベント通知を行なうための基盤となります。やはり、ユーザ・カーネルモード遷移は処理によっては無視できないオーバヘッドになっていたということでしょうか。

あと、どう考えてもvhostのための機能とみて間違いないでしょうね (^^; virtio in host kernelは構想だけならKVM Forum 2007のKVM Para-Virtualized Guest Drivers [pdf]に既にあった話なので、ようやくここまで来たかーといったところでしょうか。

リンク

• Kernelnewbie: http://kernelnewbies.org/Linux_2_6_32#head-46d4cfdd7eab47ed62a43fcab8bc2d971d1797c1
• ioeventfd in git: http://git.kernel.org/?p=linux/kernel/git/torvalds/linux-2.6.git;a=commitdiff;h=d34e6b175e61821026893ec5298cc8e7558df43a
  • commit logにユーザモードへの遷移がないことによりどれくらい処理時間を短縮できるたかの簡単なマイクロベンチマーク結果もあります
    • 4us短くなったとか
• irqfd in git: http://git.kernel.org/?p=linux/kernel/git/torvalds/linux-2.6.git;a=commitdiff;h=721eecbf4fe995ca94a9edec0c9843b1cc0eaaf3

Fedora 12向けのvirt previewレポジトリが公開されました。

Fedora 11時代からありましたが、このレポジトリを使うと、仮想化関連パッケージの開発版(つまりFedora 13)を先取りして試すことができます。

yumの設定は以下のとおり。

# cat > /etc/yum.repos.d/fedora-virt-preview.repo << EOF
[rawvirt]
name=Virtualization Rawhide for Fedora 12
baseurl=http://jforbes.fedorapeople.org/virt-preview/f12/$basearch/
enabled=1
gpgcheck=0
EOF
# yum update

現時点ではFedora 12がリリースされたばかりなのでパッケージにあまり大きな違いはないと思いますが、いずれバージョンが一つ二つ違うような新しいパッケージに変わっていくと思います。

[Qemu-devel] [PATCH 0/4] net-bridge: rootless bridge support forqemu

ここ最近で一番盛り上がっているスレッド。

qemu(-kvm)を使ったことがある人ならば一度は不満に思ったことがある、tapを使うためにはroot権限が必要、という制限をなくそうという話題。

[RFC] KVM Fault Tolerance: Kemari for KVM

Kemari(Xen向け高可用性ソフトウェア)がKVMへのポーティングを計画しているようです。

Sheepdogに比べるとKVMコミュニティの反応が芳しくないみたいですが、おそらくまだコードがないからだと思われます。

とりあえず今後の動向に期待ということで。

間違いやこれ忘れているよ！といったご指摘がありましたらコメントでツッコミを入れてくれると助かります。

11/6更新

VMM

• Luvalley
  • KVMのコードを再利用したType-I VMM(らしきもの)
  • d:id:kvm:20090326:1238042786
• AlacrityVM
  • 高性能指向なKVM
  • KVM+vbus？
• WinKVM
  • KVMのWindows移植実装
  • KVMバイナリをWindowsドライバにリンクしているらしい
• Lguest
  • 簡易準仮想化VMM
  • virtioの作者Rusty Russellが作者
  • 実はKVMよりKVM hypercallをたくさん使っていたりします*1

要素技術

• qemu
  • 各方面(Androidとか)から引っ張りだこのシステム仮想化ソフトウェア
  • KVMの機能の一部も入っています
• virtio
  • 準仮想化I/Oフレームワーク
  • Windowsドライバ*2
  • 論文もあります*3
• vbus: Virtual-bus
  • ↓と目標(高性能)は同じだけど、実装が違うもの
• vhost
  • ホストカーネル内virtio(バックエンド)
  • KVMコミュニティはこっちを推しているみたい
• KSM: Kernel Samepage Merging
  • ゲスト間のメモリをこっそりマージしてシステム全体の使用メモリを削減
  • 2.6.32でマージされました
  • d:id:kvm:20091025:1256477597

仮想マシン管理ソフトウェア

• libvirt
  • 各種VMMに対応した仮想マシン操作API(とライブラリとデーモン)
• virt-manager
  • ↑のGUIフロントエンド
• oVirt
  • Webベース
  • virt-managerとoVirtの違いについては＠IT：運用上の課題を解決する管理ツール（1/3）をどうぞ
• ConVirt
• Eucalyptus
  • Cloud基盤ソフトウェア
• OpenNebula
  • Private Cloud, Hybrid Cloud基盤ソフトウェア
  • 元はGrid向けだったようです

ツール

• libcgroup (libcg)
  • cgroupsユーザライブラリ
  • KVMの細かい資源配分はcgroupsで制御することになるはず
• guestfish
  • qemu(-kvm)を利用した仮想ディスクイメージ操作ツール
  • d:id:kvm:20090711:1247323823
• VDE: Virtual Distributed Ethernet
  • 仮想的なスイッチを作成して仮想マシン間を繋ぐことができる
  • レイヤ2トンネリング？
  • あまり知られていないですがqemuに機能が入っています*4
• Open vSwitch
  • 仮想マシン間の(仮想)ネットワーク構築を支援するもの？(いろいろ機能がありすぎてよくわからないです。。。)
  • http://www.virtualization.info/jp/2009/08/citrix-open-vswitch200908024-10.html
• Sheepdog
  • KVM向け分散ストレージ
  • NTTの研究所が作成元

Linuxディストリビューション

• Fedora
  • KVM正式サポート
  • libvirt, virt-manager, guestfish, libcgroupなどの支援ソフトウェアを積極的に開発中
• Ubuntu
  • KVM正式サポート
  • Eucalyptus, OpenNebulaもレポジトリに入ってます

商用製品・サービス

• Red Hat Enterprise Linux (RHEL)
  • 5.4から正式サポート
  • KVMを使った商用製品の本命？
• Red Hat Enterprise Virtualization Hypervisor (REVH)/Red Hat Enterprise Virtualization Manager for Servers (REVMS)
  • REVMSの方が噂の管理コンソール(のクライアント)がWindowsでしか動かないという例のやつです
  • 詳しくは下記記事をご参照ください
  • ニュース記事：ITPro, virtualization.info
• Proxmox VE
  • OpenVZとKVMの両方をサポートする仮想化基盤ソフトウェア
  • OSSでもあります
• NTTコミュニケーションズ グリーンホスティング ベーシック/グリーンストレージ

その他

sourceforgeに色々あるみたいです

更新履歴

• 11/6: virtio Windowsドライバ、sourceforgeリンク、REVH/REVMS追記。kazuさんThanks!