QEMU는 고속의 동적 바이너리 변환 기법을 사용하는 프로세서 에뮬레이터이자 가상화 하이퍼바이저 입니다. 여기서 바이너리 변환이란 하나의 Instruction Set을 다른 Instruction Set으로 번환해주는 처리과정을 말하며, 정적 또는 동적인 방법이 존재합니다.
QEMU에 대해 정리하기 앞서 QEMU와 KVM을 굉장히 많은 분들이 헷갈려 하시는데, 아래 블로그에 매우 자세하게 정리가 되어 있으니 참고하시면 좋을 것 같습니다.
[Qemu와 KVM의 개념 - 에뮬레이션과 가상화][http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=alice_k106&logNo=221179347223&parentCategoryNo=7&categoryNo=&viewDate=&isShowPopularPosts=true&from=search]
이 글에서는 KVM이 아닌 QEMU에 관한 내용만 정리하려 합니다.
처음 QEMU 개발 시에는 x86 기반이 아닌 아키텍처에서 x86 기반의 리눅스 응용 프로그램을 실행하는 목적으로 개발되었다고 합니다. 하지만 지금은 x86, ARM 등 다양한 아키텍처를 지원하고 있습니다.
QEMU가 에뮬레이터로 사용될 때에는 특정 하드웨어 기반에서 실행 가능하도록 작성된 OS나 프로그램을 아키텍처의 변경없이 다른 하드웨어에서 실행되도록 하는 역할을 합니다. 하이퍼바이저로 사용될 때에는 KQEMU를 통해 게스트 OS의 코드를 호스트 시스템의 CPU에서 직접 실행하기 때문에 높은 성능이 발휘됩니다.
또한 QEMU는 Xen 또는 KVM 하이퍼바이너의 가상화 기능을 도와주는 역할을 수행하기도 하는데, 이 경우 하드웨어 디바이스들의 에뮬레이터 기능을 수행하기 위해 변형된 형태의 QEMU 버전이 사용됩니다.
하이퍼바이저에는 두 가지 타입이 있습니다. 베어메탈 (TYPE1)과 호스티드 (TYPE2) 방식입니다. 베어메탈 방식은 하드웨어 위에서 HOST OS없이 바로 실행되는 하이퍼바이저를 말하며, 호스티드 방식은 HOST OS 위에서 하이퍼바이저를 실행하여 GUEST OS를 실행하는 방식입니다. QEMU는 TYPE2 방식에 속합니다. QEMU는 두 가지 모드를 제공하고 있는데요, 전체 시스템 모드와 사용자 모드 에뮬레이션을 제공하고 있습니다. 전체 시스템 모드는 CPU 및 주변 장치들을 포함하는 전체 시스템을 에뮬레이션 합니다. 사용자 모드 에뮬레이션은 사용자가 특정 아키텍처에서 동작시키기 위해 크로스 컴파일 한 프로세스를 다른 아키텍처에서 실행할 수 있도록 해줍니다. 특정 프로그램만 빠르게 동작시켜보기 위해서는 사용자 모드를 사용하는게 편합니다.
QEMU는 KVM과 밀접한 관계가 있습니다. KVM은 리눅스 커널에 포함된 모듈로서 하이퍼바이저입니다. kVM 하이퍼바이저에서의 QEMU는 KVM에 최적화되어 변형된 버전인 ** qemu-kvm ** 이 실행되어서 x86 아키텍처에 대한 에뮬레이션을 제공합니다. QEMU는 호스트와 동일한 아키텍처의 OS를 실행하고자 할 떄만 KVM 가속화 기능을 사용합니다.