虚拟化使用入门

可用的硬件

虚拟化功能适用于已启用 VMX 的 Intel 设备,以及启动进入 EL2 的 ARMv8.0 及更高版本的设备。AMD CPU 上支持虚拟化 (b/467349022)。 以下硬件的供应情况最好:

  • Pixelbook Go m3
  • Intel NUC7 (NUC7i5DNHE)

以下硬件也可使用,但更容易出现故障:

  • x64 QEMU/嵌套 VMX

如果使用启用了嵌套 VMX 的 Fuchsia 模拟器,某些虚拟化功能将可正常运行。值得注意的是,在 Fuchsia 模拟器中运行时,任何 guest 均无法使用 virtmagma 进行 Vulkan 加速。

可用的邀请对象

虽然任意 Linux 访客都可以在 Fuchsia 上运行,但以下访客配置可开箱即用:

  • Zircon Guest - 一种可启动到 Zircon virtcon 的极简 Fuchsia 系统。
  • Debian Guest - Debian bullseye guest。
  • Termina Guest - 一种基于 ChromeOS 的 Termina 虚拟机的 Linux Guest,包含用于 Vulkan 和窗口管理器集成的其他功能。

使用虚拟化构建 Fuchsia

对于每个 guest 操作系统,都有一个 guest 管理器和一个必须包含在 build 中的核心分片。

首先,在 Fuchsia 代码库中创建一个 //local/BUILD.gn 文件,以启用虚拟化。在该文件中,添加一个用于启用虚拟化的程序集替换项:

assembly_developer_overrides("enable_virtualization") {
  platform = {
    virtualization = {
      enabled = true
    }
  }
}

接下来,为所需的 Guest 配置 build。PRODUCT 通常为 core,而 BOARD 通常为 x64chromebook-x64sherlock 中的一个。

所有邀请对象

fx set PRODUCT.BOARD --assembly-override=//local:enable_virtualization --with //src/virtualization/bundles:all_guests

Debian Guest

fx set PRODUCT.BOARD --assembly-override=//local:enable_virtualization --with //src/virtualization/bundles:debian

Zircon Guest

fx set PRODUCT.BOARD --assembly-override=//local:enable_virtualization --with //src/virtualization/bundles:zircon

Termina Guest

fx set PRODUCT.BOARD --assembly-override=//local:enable_virtualization --with //src/virtualization/bundles:termina

最后,构建 Fuchsia:

fx build

通过 CLI 启动 Guest

您可以使用 guest CLI 工具启动 guest。该工具将启动 guest,然后通过 stdio 提供对 virtio-console 的访问权限。

配置主机

如果您直接在专用硬件(例如 Sherlock)上运行 Fuchsia,则无需进行主机配置。不过,大多数 Google 员工都希望在主机工作站上通过 QEMU 运行。对于此使用情形,您需要使用以下命令检查是否已启用嵌套虚拟化:

cat /sys/module/kvm_intel/parameters/nested

输出 Y 表示已启用嵌套虚拟化,0N 表示未启用。

如果需要,您可以启用嵌套虚拟化,直到下次重新启动:

modprobe -r kvm_intel
modprobe kvm_intel nested=1

或者,您也可以通过将 options kvm_intel nested=1 添加到 /etc/modprobe.d/kvm.conf 来永久更改此设置。

启动 QEMU

设置好宿主机后,您就可以启动 Fuchsia 模拟器了:

ffx emu start

启动 Debian Guest:

(fuchsia) $ guest launch debian
Starting Debian
$ uname -a Linux machina-guest 5.10.0-13-amd64 #1 SMP Debian 5.10.106-1 (2022-03-17) x86_64 GNU/Linux

启动 Zircon Guest

(fuchsia) $ guest launch zircon
Starting zircon
physboot: {{{reset}}}
physboot: {{{module:0:physboot:elf:9f2c4d6615bd603d}}}
physboot: {{{mmap:0x100000:0x14a100:load:0:rwx:0x0}}}
physboot: | Physical memory range                    | Size    | Type
physboot: | [0x0000000000008000, 0x0000000000080000) |    480K | free RAM
physboot: | [0x0000000000100000, 0x00000000001cd000) |    820K | phys kernel image
physboot: | [0x00000000001cd000, 0x000000000024a000) |    500K | free RAM
physboot: | [0x000000000024a000, 0x000000000024a100) |    256B | phys kernel image
physboot: | [0x000000000024a100, 0x000000000024b000) |   3840B | free RAM
…

启动 Termina Guest

(fuchsia) $ guest launch termina
Starting Termina
…

在具有界面堆栈的产品上,debian 和 zircon guest 也会创建一个窗口,用于显示由 virtio-gpu 提供支持的虚拟帧缓冲区。来自该窗口的输入内容也会以虚拟键盘的形式发送给嘉宾。

集成测试

Machina 具有一组集成测试,可启动 Zircon 和 Debian guest 来测试 VMM、管理程序和每个 virtio 设备。如需运行测试,请先将其添加到 build 中:

`fx set PRODUCT.BOARD --with //src/virtualization:tests`
fx build

然后,运行以下任一测试:

# Tests of the low level hypervisor syscalls:
$ fx test hypervisor_tests

# Basic tests that verify OS boot and basic functionality:
$ fx test virtualization-core-tests

# Test suites focused on specific devices:
$ fx test virtualization-block-tests
$ fx test virtualization-net-tests
$ fx test virtualization-sound-tests
$ fx test virtualization-vsock-tests
$ fx test virtualization-gpu-tests
$ fx test virtualization-input-tests