qemu建立vm和vcpu進入kvm的流程

2022-08-26 07:33:08 字數 2729 閱讀 7943

kvm是乙個核心模組,它實現了乙個/dev/kvm的字元裝置來與使用者進行互動,通過呼叫一系列ioctl函式可以實現qemu和kvm之間的切換。 

1、qemu發起kvm_create_vm的ioctl建立虛擬機器

qemu從vl.c/main開始,通過configure_accelerator根據當前current_machine呼叫對應的accel_init_machine,如果是kvm則具體是kvm_init。當要建立虛擬機器,kvm_init函式中會s->fd = qemu_open("/dev/kvm", o_rdwr);開啟/dev/kvm裝置,獲取虛擬機器控制代碼fd,在該fd上ret =kvm_ioctl(s,kvm_create_vm, type); s->vmfd = ret;此ioctl函式在kvm中的實現為kvm_main.c中kvm_dev_ioctl函式。當傳入的引數為kvm_create_vm時,該函式會建立乙個vm,並且返回乙個vm_fd,通過該vm_fd可以操作虛擬機器。

2、qemu中建立虛擬機器的vcpu和qemu執行緒關係,並切換到kvm中

在vl.c/main的最開始會module_call_init(module_init_machine)本質就是把pc_init1賦值給了mc->init。在kvm_init建立完虛擬機器後,會返回到main中,呼叫machine_class->init(current_machine);即會呼叫之前註冊的pc_init1,該函式中有兩個重要的pc_cpus_initpc_memory_init,即cpu和記憶體的初始化,在pc_cpus_init-》pc_new_cpu-》(1)cpu_x86_create主要就是把cpux86state填充了一下,涉及到cpuid和其他的feature。(2)object_property_set_bool-》object_property_set_qobject-》object_property_set-》property_set_bool-》device_set_realized-》dc->realize此即為x86_cpu_common_class_init設定了處理函式dc->realize =x86_cpu_realizefn;

執行x86_cpu_realizefn呼叫qemu_init_vcpu-》qemu_kvm_start_vcpu-》qemu_thread_create該函式建立vcpu對應的qemu執行緒,執行緒函式是qemu_kvm_cpu_thread_fn,該執行緒函式中:

(1)kvm_init_vcpu(1.1)通過ret =kvm_vm_ioctl(s,kvm_create_vcpu, (void *)kvm_arch_vcpu_id(cpu));建立虛擬機器的vcpu。對應到kvm的kvm_main.c中kvm_vm_ioctl函式,當傳入的引數為vm_create_vcpu時,與kvm_create_vm過程類似,它建立乙個vcpu並且返回可以操作該vcpu的vcpu_fd;(1.2)mmap_size = kvm_ioctl(s, kvm_get_vcpu_mmap_size, 0);cpu->kvm_run= mmap(null, mmap_size, prot_read | prot_write, map_shared, cpu->kvm_fd, 0);獲取kvm_run對應的記憶體對映(1.3)kvm_arch_init_vcpu則填充對應的kvm_arch內容。

(2)在kvm_init_vcpu返回後會先設定開關qemu_cond_signal(&qemu_cpu_cond);開啟這個開關(貌似再經過pc_memory_init設定好記憶體後,pc_init1完成,即可執行)才會while迴圈kvm_cpu_exec,該函式會run_ret =kvm_vcpu_ioctl(cpu,kvm_run, 0);切換到kvm中執行。對應到kvm的:kvm_main.c中kvm_vcpu_ioctl函式,若傳入的引數為kvm_run,它最終會呼叫vcpu_enter_guest函式進入guest vm。

關於開關:

qemu-kvm執行緒工作過程:

1)啟動乙個子執行緒,建立初始化vcpu,主線程等待

2)子執行緒建立初始化vcpu完畢,子執行緒等待,並等候通知主線程執行

3)主線程繼續初始化虛擬機器工作,初始化完成,通知子執行緒繼續執行

4)子執行緒繼續啟動虛擬機器kvm_run,主線程執行select互動處理

3、主線程main_loop

thread1:主線程,這個執行緒loop迴圈,迴圈操作select.實際就是檢視有無讀寫檔案描述符,有的話進行讀寫操作

thread2:子執行緒,非同步進行i/o操作,主要針對磁碟映像操作(block drive)

thread3:子執行緒,vcpu執行緒, kvm_run啟動和執行虛擬機器

參考:oenhen虛擬機器建立和執行

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