Guest CPU model configuration in libvirt with QEMU/KVM

每个hypervisor对于guest能看到的cpu model定义都不同，Xen 提供host pass through，所以guest能看到的cpu和host完全相同。

QEMU/KVM中guest能看到自定义的通用cpu model  “qemu32” or “qemu64”，而VMWare 要高级一些，它把host cpu划分成组，guest

能看到每组的baseline CPU model，这样guest就能在改组迁移。

每种CPU models都采用不同方式来暴露其architecture ，比如x86采用CPUID instruction来暴露其cpu的capabilities 。

VMWare and Xen 就直接把CPUID instruction暴露给guest，但QEMU/KVM 不仅仅支持x86，所以不能采用这种方式。

Libvirt采用baseline CPU CPUID +features的方式，其中baseline CPU CPUID是每种CPU model的最大公共子集。

比如某laptop上的cpu信息，一共拥有20个features：

# virsh capabilities

<capabilities>

  <host>

    <cpu>

      <arch>i686</arch>

      <model>pentium3</model>

      <topology sockets=‘1‘ cores=‘2‘ threads=‘1‘/>

      <feature name=‘lahf_lm‘/>

      <feature name=‘lm‘/>

      <feature name=‘xtpr‘/>

      <feature name=‘cx16‘/>

      <feature name=‘ssse3‘/>

      <feature name=‘tm2‘/>

      <feature name=‘est‘/>

      <feature name=‘vmx‘/>

      <feature name=‘ds_cpl‘/>

      <feature name=‘monitor‘/>

      <feature name=‘pni‘/>

      <feature name=‘pbe‘/>

      <feature name=‘tm‘/>

      <feature name=‘ht‘/>

      <feature name=‘ss‘/>

      <feature name=‘sse2‘/>

      <feature name=‘acpi‘/>

      <feature name=‘ds‘/>

      <feature name=‘clflush‘/>

      <feature name=‘apic‘/>

    </cpu>

    ...snip...

我们知道了libvirt如何描述cpu model和指令集，现在的问题就是暴露哪些CPU capabilities给guest。

如果数据中心中所有的cpu都是完全相同的，那么可以使用host pass through。

如果不是得话，那么久需要暴露这些cpu的公共子集。

Libvirt api提供了这些功能，把描述cpu的xml传给libvirt，它会计算出这些cpu的公共子集。

比如在另外一台server上：

<capabilities>

  <host>

    <cpu>

      <arch>x86_64</arch>

      <model>phenom</model>

      <topology sockets=‘2‘ cores=‘4‘ threads=‘1‘/>

      <feature name=‘osvw‘/>

      <feature name=‘3dnowprefetch‘/>

      <feature name=‘misalignsse‘/>

      <feature name=‘sse4a‘/>

      <feature name=‘abm‘/>

      <feature name=‘cr8legacy‘/>

      <feature name=‘extapic‘/>

      <feature name=‘cmp_legacy‘/>

      <feature name=‘lahf_lm‘/>

      <feature name=‘rdtscp‘/>

      <feature name=‘pdpe1gb‘/>

      <feature name=‘popcnt‘/>

      <feature name=‘cx16‘/>

      <feature name=‘ht‘/>

      <feature name=‘vme‘/>

    </cpu>

    ...snip...

计算该cpu是否与latptop上的cpu兼容：

$ ./tools/virsh cpu-compare cpu-server.xml

CPU described in cpu-server.xml is incompatible with host CPU

结果是不兼容因为laptop上有些指令集在server是没有。

要找到他们的子集：

# virsh cpu-baseline both-cpus.xml

<cpu match=‘exact‘>

  <model>pentium3</model>

  <feature policy=‘require‘ name=‘lahf_lm‘/>

  <feature policy=‘require‘ name=‘lm‘/>

  <feature policy=‘require‘ name=‘cx16‘/>

  <feature policy=‘require‘ name=‘monitor‘/>

  <feature policy=‘require‘ name=‘pni‘/>

  <feature policy=‘require‘ name=‘ht‘/>

  <feature policy=‘require‘ name=‘sse2‘/>

  <feature policy=‘require‘ name=‘clflush‘/>

  <feature policy=‘require‘ name=‘apic‘/>

</cpu>

子集中只有9个features。

https://www.berrange.com/posts/2010/02/15/guest-cpu-model-configuration-in-libvirt-with-qemukvm/

关于guest cpu模型的详细参数：

Table 21.9. CPU model and topology elements