KVM 的整体架构如图 Q30-1所示，主要包括 QEMU（Quick Emulator，虚拟操作系统模拟器）和KVM两个组件。
QEMU 是一个通用的开源机器模拟器和虚拟器，每个 Qemu-kvm 进程代表一个虚拟机，针对每个 vCPU 创建一个线程。Qemu-kvm 主要完成虚拟机初始环境准备，模拟虚拟机的用户空间组件，提供I/O设备模拟、访问外设的途径。
图Q30-1 KVM的整体架构
KVM 内核模块是嵌入在 Linux 操作系统标准内核中的一个虚拟化模块，分为两个部分，Kvm.ko 和 Kvm-intel.ko（或 Kvm-amd.ko）。KVM 为公用框架部分，Kvm-intel 为体系结构相关部分。KVM 提供/dev/kvm 接口，供用户态的QEMU 访问，实现虚拟机创建、vCPU 管理等接口。KVM 内核模块主要完成CPU root和Non-root运行模式的切换、内存映射管理、关键指令模拟等操作。
Virtio 提供了通用的虚拟化接口，相对于完全模拟硬件，Virtio 的接口更加简单，因此性能相对通用硬件来说也好一些。Virtio 提供了 Virtio_net、Virtio_blk，实现网卡和磁盘的模拟。
KVM 所支持的功能包括：
（1）支持CPU和Memory超分（Overcommit）；
（2）支持半虚拟化I/O（Virtio）；
（3）支持热插拔（CPU、块设备、网络设备等）；
（4）支持对称多处理（Symmetric Multi-Processing，SMP）；
（5）支持实时迁移（Live Migration）；
（6）支持PCI设备直接分配和单根I/O 虚拟化（Single Root I/O Virtualization，SR-IOV）；
（7）支持内核同页合并（Kernel Samepage Merging，KSM）；
（8）支持非一致存储访问结构（Non-Uniform Memory Access，NUMA）。
