内核虚拟化KVM/QEMU——Guest OS, Qemu, KVM工作流程
内核虚拟化KVM/QEMU——Guest OS, Qemu, KVM工作流程 作者 李万鹏这里主要介绍基于x86平台的Guest Os, Qemu, Kvm工作流程，如图，通过KVM APIs可以将qemu的command传递到kvm：
1.创建VM
system_fd = open("/dev/kvm", xxx);
vm_fd = ioctl(system_fd, KVM_CREATE_VM, xxx);
2.创建VCPU
vcpu_fd = kvm_vm_ioctl(vm_fd, VM_CREATE_VCPU, xxx);
3.运行KVM
status = kvm_vcpu_ioctl(vcpu_fd, KVM_RUN, xxx);
Qemu通过KVM APIs进入KVM后，KVM会切入Guest OS，假如Guest OS运行运行，需要访问IO等，也就是说要访问physical device，那么Qemu与KVM就要进行emulate。 如果是KVM emulate的则由KVM emulate，然后切回Guest OS。如果是Qemu emulate的，则从KVM中进入Qemu，等Qemu中的device model执行完emulate之后，再次在Qemu中调用kvm_vcpu_ioctl(vcpu_fd, KVM_RUN, xxx)进入KVM运行，然后再切回Guest OS.
(图片勘误，如果KVM can emulate那么emulate之后应该层层返回到kvm_x86_ops->run(vcpu)，然后才切入guest os，不是直接切入，图画完了，不好修改)
Qemu是一个应用程序，所以入口函数当然是main函数，但是一些被type_init修饰的函数会在main函数之前运行。这里分析的代码是emulate x86 的一款i440板子。main函数中会调用在main函数中会调用kvm_init函数来创建一个VM(virtual machine)，然后调用机器硬件初始化相关的函数，对PCI，memory等进行emulate。然后调用qemu_thread_create创建线程，这个函数会调用pthread_create创建一个线程，每个VCPU依靠一个线程来运行。在线程的处理函数qemu_kvm_cpu_thread_fn中，会调用kvm_init_vcpu来创建一个VCPU(virtual CPU)，然后调用kvm_vcpu_ioctl，参数KVM_RUN，这样就进入KVM中了。进入KVM中第一个执行的函数名字相同，也叫kvm_vcpu_ioctl，最终会调用到kvm_x86_ops->run()进入到Guest OS，如果Guest OS要写某个端口，会产生一条IO instruction，这时会从Guest OS中退出，调用kvm_x86_ops->handle_exit函数，其实这个函数被赋值为vmx_handle_exit，最终会调用到kvm_vmx_exit_handlers(vcpu)，kvm_vmx_exit_handlers是一个函数指针，会根据产生事件的类型来匹配使用那个函数。这里因为是ioport访问产生的退出，所以选择handle_io函数。
view plaincopyprint?01.5549static int (*kvm_vmx_exit_handlers[])(struct kvm_vcpu *vcpu) = {
02.5550 = handle_exception,
03.5551 = handle_external_interrupt,
04.5552 = handle_triple_fault,
05.5553 = handle_nmi_window,
06.5554 = handle_io,
07.5555 = handle_cr,
08.5556 = handle_dr,
09.5557 = handle_cpuid,
10.5558 = handle_rdmsr,
11.5559 = handle_wrmsr,
12.5560 = handle_interrupt_window,
13.5561 = handle_halt,
14.5562 = handle_invd,
15.5563 = handle_invlpg,
16.5564 = handle_vmcall,
17.5565 = handle_vmclear,
18.5566 = handle_vmlaunch,
19.5567 = handle_vmptrld,
20.5568 = handle_vmptrst,
21.5569 = handle_vmread,
22.5570 = handle_vmresume,
23.5571 = handle_vmwrite,
24.5572 = handle_vmoff,
25.5573 = handle_vmon,
26.5574 = handle_tpr_below_threshold,
27.5575 = handle_apic_access,
28.5576 = handle_wbinvd,
29.5577 = handle_xsetbv,
30.5578 = handle_task_switch,
31.5579 = handle_machine_check,
32.5580 = handle_ept_violation,
33.5581 = handle_ept_misconfig,
34.5582 = handle_pause,
35.5583 = handle_invalid_op,
36.5584 = handle_invalid_op,
37.5585};
5549static int (*kvm_vmx_exit_handlers[])(struct kvm_vcpu *vcpu) = {
5550 = handle_exception,
5551 = handle_external_interrupt,
5552 = handle_triple_fault,
5553 = handle_nmi_window,
5554 = handle_io,
5555 = handle_cr,
5556 = handle_dr,
5557 = handle_cpuid,
5558 = handle_rdmsr,
5559 = handle_wrmsr,
5560 = handle_interrupt_window,
5561 = handle_halt,
5562 = handle_invd,
5563 = handle_invlpg,
5564 = handle_vmcall,
5565 = handle_vmclear,
5566 = handle_vmlaunch,
5567 = handle_vmptrld,
5568 = handle_vmptrst,
5569 = handle_vmread,
5570 = handle_vmresume,
5571 = handle_vmwrite,
5572 = handle_vmoff,
5573 = handle_vmon,
5574 = handle_tpr_below_threshold,
5575 = handle_apic_access,
5576 = handle_wbinvd,
5577 = handle_xsetbv,
5578 = handle_task_switch,
5579 = handle_machine_check,
5580 = handle_ept_violation,
5581 = handle_ept_misconfig,
5582 = handle_pause,
5583 = handle_invalid_op,
5584 = handle_invalid_op,
5585};如果KVM中的handle_io函数可以处理，那么处理完了再次切入Guest OS。如果是在Qemu中emulate，那么在KVM中的代码执行完后，会再次回到Qemu中，调用Qemu中的kvm_handle_io函数，如果可以处理，那么再次调用kvm_vcpu_ioctl，参数KVM_RUN，进入KVM，否则出错退出 谢谢分享
页:
[1]