[Embedded] QEMU (Quick EMUlator)

QEMU (Quick Emulator) 는 다양한 호스트 플랫폼에서 가상 머신을 실행하고 관리할 수 있는 강력한 오픈 소스 에뮬레이터 및 가상화 도구다. 다음은 QEMU 가 무엇이며 어떤 기능을 제공하는지 자세히 설명한다.

 

주요 기능

1. 에뮬레이션
   
   1. QEMU는 다양한 하드웨어 아키텍쳐 (예: x86, ARM, PowerPC, MIPS, RISC-V)를 에뮬레이션 할 수 있다.
   2. 이를 통해 한 아키텍처용으로 개발된 소프트웨어를 다른 아키텍처에서 실행할 수 있다.
2. 가상화
   : Linux의 KVM (Kernel-based Virtual Machine)과 결합하면 QEMU는 x86 기반 시스템을 가상화하기 위한 고성능 하이퍼바이저 (hypervisor)로 작동할 수 있다.
3. 유연성
   1. QEMU는 다양한 운영 체제를 게스트로 지원하므로 테스트 및 개발에 적합하다.
   2. CPU, 메모리, 디스크, 네트워크 어댑터와 같은 다양한 가상 하드웨어 구성 요소를 제공한다.
4. 디스크 이미지 관리
   1. QEMU는 디스크 이미지 파일을 사용해 가상 머신 스토리지를 나타낼 수 있다.
   2. raw, qcow2(QEMU Copy On Write) 등 다양한 형식을 지원한다.
5. 네트워킹
   : 가상 네트워크 인터페이스를 지원해 가상 머신에 대한 네트워크 연결이 가능하다.
6. 스냅샷 지원
   : QEMU는 가상 머신 상태의 스냅샷을 허용해 롤백 및 빠른 테스트 반복을 가능하게 한다.

 

일반적인 사용 사례

• 소프트웨어 개발
  : 다양한 환경에서 크로스 플랫폼 개발, 테스트 또는 소프트웨어 디버깅에 적합하다.
• 임베디드 시스템 개발
  : QEMU는 임베디드 시스템용 하드웨어 플랫폼을 시뮬레이션할 수 있어 물리적 하드웨어를 사용할 수 없는 경우에 특히 유용하다.
• 운영 체제 테스트
  : 물리적 기계 없이도 다양한 운영 체제 및 배포판을 테스트하거나 실험할 수 있다.
• 교육용
  : 다양한 아키텍처 또는 운영 체제에 대해 배울 수 있다.
• Container-like 경량 가상 머신
  : 독립된 환경을 위해 경량 가상 머신을 생성할 수 있다.

 

작동 방식

: QEMU는 동적 바이너리 번역을 사용해 하드웨어 에뮬레이션을 구현한다. 이를 통해, 호스트와 게스트 CPU 아키텍처 간의 명령어를 실시간으로 변환할 수 있다. KVM과 결합하면 QEMU는 호스트 CPU의 하드웨어 가상화 확장을 활용해 네이티브에 가까운 성능을 구현할 수 있다.