qemu的热迁移功能的函数流程详解

QEMU热迁移功能旨在实现虚拟机的无缝迁移，使得虚拟机能够在不

停机的情况下从一个物理主机迁移到另一个物理主机，为虚拟化技术

的发展提供了重要的支持。在实际应用中，了解QEMU热迁移功能的函数流程对于虚拟化技术的研究和应用具有重要的意义。本文将详细

介绍QEMU热迁移功能的函数流程，希望能够为读者深入理解该功能提供帮助。

1. 热迁移概述

热迁移是指在虚拟机运行过程中将虚拟机迁移到另一个宿主机上，同

时保持虚拟机运行的连续性和完整性，使得用户无需感知迁移的发生。QEMU作为一款开源的虚拟机监控程序，提供了丰富的功能和强大的

性能，其中热迁移功能就是其重要的特点之一。

2. 热迁移的实现原理

热迁移功能的实现主要依赖于两个关键技术：内存迁移和CPU 状态迁移。内存迁移包括虚拟机的内存页和设备给定的状态，而 CPU 状态迁移则包括虚拟 CPU 的状态和其运行上下文。

3. 热迁移的函数流程

QEMU实现热迁移功能的函数流程主要分为以下几个步骤：

3.1. 准备工作

在进行热迁移前，首先要进行一系列的准备工作，包括创建迁移目标、准备迁移环境、开启迁移线程等。在这个阶段，QEMU会对迁移目标

进行初始化，并为之分配资源，以便后续的迁移操作。

3.2. 内存迁移

内存迁移是热迁移功能的核心，它包括了虚拟机的内存页和设备的状态迁移。在内存迁移阶段，QEMU会首先对虚拟机的内存进行迁移，将其复制到目标宿主机上，同时保证迁移过程中虚拟机的运行不受影响。在内存迁移完成后，QEMU还会进行设备状态的迁移，将设备的状态信息同步到迁移目标上，以确保迁移后虚拟机的设备状态和原始状态一致。

3.3. CPU 状态迁移

CPU 状态迁移是热迁移功能的另一个重要组成部分，它涉及到虚拟CPU 的状态和其运行上下文。在 CPU 状态迁移阶段，QEMU会首先暂停虚拟 CPU 的运行，然后将其状态保存到迁移目标上，最后再在迁移目标上恢复虚拟 CPU 的运行。这样一来，虚拟机的 CPU 状态就能够在迁移过程中得到保证，从而保证了虚拟机的连续性和完整性。

3.4. 完成迁移

在完成内存迁移和 CPU 状态迁移后，QEMU还需要进行一系列的收尾工作，以完成整个热迁移过程。这包括对迁移资源的释放、对迁移源的清理、对迁移目标的配置等操作，以确保迁移过程的顺利完成。

4. 结语

QEMU的热迁移功能通过一系列精巧的函数流程实现了虚拟机的无缝

迁移，为虚拟化技术的发展提供了重要的支持。通过本文的介绍，读

者对QEMU热迁移功能的函数流程应该有了更深入的理解，希望能够对虚拟化技术的研究和应用有所帮助。5. 热迁移功能中的关键技术细

节

在讨论热迁移功能的函数流程之前，有必要深入了解一下内存迁移和CPU状态迁移这两个关键技术的具体细节。

5.1. 内存迁移

内存迁移是热迁移功能的核心技术之一。在面对大规模内存迁移时，QEMU采用增量式内存迁移技术，以减少迁移时间和网络带宽的占用。增量式内存迁移通过仅迁移被修改的内存页面和对应的状态信息，而

不是整体复制内存页面，从而提高了迁移的效率。

QEMU内存迁移过程中采用了预迁移和迁移迭代两个阶段。在预迁移

阶段，QEMU会扫描虚拟机内存页面的修改状态，并将已修改的内存

页面标记为需要迁移的页面。在迁移迭代阶段，QEMU会将标记的需

要迁移的内存页面同步到迁移目标上，并在迁移源上继续监测内存页

面的修改状态，直至所有内存页面被完整地迁移到迁移目标上。这种

迭代迁移的方式能够保证虚拟机在迁移过程中的数据完整性和一致性。

5.2. CPU状态迁移

CPU状态迁移是另一个关键的热迁移技术。QEMU通过保存并加载虚

拟CPU的状态信息来实现CPU状态的迁移。在进行CPU状态迁移时，QEMU通过保存虚拟CPU的寄存器状态、控制寄存器状态等关键信息，并在迁移目标上加载这些状态信息，以确保迁移后虚拟CPU的运行环境得到保留。

在CPU状态迁移中，QEMU还需要处理虚拟CPU的运行上下文切换问题。这包括合理地切换虚拟CPU的上下文，保证在迁移过程中虚拟CPU的运行环境得到合理的恢复。在迁移目标上，QEMU会加载虚拟CPU的状态信息，并通过调度算法将其放入合适的运行队列中，以实

现虚拟机的连续运行。

6. 迁移过程中的状态同步问题

在进行热迁移时，QEMU还需要处理迁移过程中状态同步等一系列问题。状态同步包括虚拟机内存状态和设备状态的同步，以确保迁移后

的虚拟机状态与原始状态一致。

6.1. 虚拟机内存状态同步

在进行内存迁移时，QEMU需要解决虚拟机内存状态的同步问题。这

包括了虚拟机内存页面的同步和内存访问权限的同步。QEMU会在迁

移源上暂停虚拟机的内存访问，同时将虚拟机内存页面的状态同步到

迁移目标上。在迁移目标上，QEMU会根据同步的内存页面信息恢复

虚拟机的内存环境，从而保证了内存状态的同步一致性。

6.2. 设备状态同步

除了内存状态的同步外，QEMU还要处理设备状态的同步。在进行热

迁移时，QEMU会将设备的状态信息同步到迁移目标上，以确保迁移

后虚拟机的设备状态与原始状态一致。设备状态同步包括了设备状态

信息的传输和加载，通常需要通过特定的协议和机制来确保设备状态

的同步一致性。

7. 完成迁移的收尾工作

在内存迁移和CPU状态迁移完成后，QEMU还需要进行一系列的收

尾工作。这包括对迁移资源的释放、对迁移源的清理、对迁移目标的

配置等操作。

7.1. 释放迁移资源

在进行热迁移过程中，QEMU会为迁移操作分配一定的资源，包括内存、网络带宽、磁盘空间等。在迁移完成后，QEMU需要对这些资源

进行释放，以避免资源的浪费和占用。

7.2. 清理迁移源

在迁移完成后，QEMU还需要对迁移源进行一定的清理工作。包括关

闭虚拟机的运行、释放迁移源的资源、清理迁移源的状态信息等操作，以确保迁移源的环境得到合理的恢复。

7.3. 配置迁移目标