qemu建立vm和vcpu進入kvm的流程

kvm是一個內核模塊,它實現了一個/dev/kvm的字符設備來與用戶進行交互,經過調用一系列ioctl函數能夠實現qemu和kvm之間的切換。 

一、qemu發起KVM_CREATE_VM的ioctl建立虛擬機

qemu從vl.c/main開始，經過configure_accelerator根據當前current_machine調用對應的accel_init_machine，若是是kvm則具體是kvm_init。當要建立虛擬機，kvm_init函數中會s->fd = qemu_open("/dev/kvm", O_RDWR);打開/dev/kvm設備，獲取虛擬機句柄fd，在該fd上ret = kvm_ioctl(s, KVM_CREATE_VM, type); s->vmfd = ret;此ioctl函數在kvm中的實現爲kvm_main.c中kvm_dev_ioctl函數。當傳入的參數爲KVM_CREATE_VM時,該函數會建立一個VM,而且返回一個vm_fd,經過該vm_fd能夠操做虛擬機。

 

二、qemu中建立虛擬機的vcpu和qemu線程關係，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建立完虛擬機後，會返回到main中，調用machine_class->init(current_machine);即會調用以前註冊的pc_init1，該函數中有兩個重要的pc_cpus_init和pc_memory_init，即CPU和內存的初始化，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和其餘的feature。（2）object_property_set_bool-》object_property_set_qobject-》object_property_set-》property_set_bool-》device_set_realized-》dc->realize此即爲X86_cpu_common_class_init設置了處理函數dc->realize = x86_cpu_realizefn;

執行x86_cpu_realizefn調用qemu_init_vcpu-》qemu_kvm_start_vcpu-》qemu_thread_create該函數建立VCPU對應的qemu線程，線程函數是qemu_kvm_cpu_thread_fn，該線程函數中：

（1）kvm_init_vcpu（1.1）經過ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_CREATE_VCPU, (void *)kvm_arch_vcpu_id(cpu));建立虛擬機的vcpu。對應到kvm的kvm_main.c中kvm_vm_ioctl函數,當傳入的參數爲VM_CREATE_VCPU時,與KVM_CREATE_VM過程相似,它建立一個vcpu而且返回能夠操做該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對應的內存映射（1.3）kvm_arch_init_vcpu則填充對應的kvm_arch內容。

（2）在kvm_init_vcpu返回後會先設置開關qemu_cond_signal(&qemu_cpu_cond);打開這個開關（貌似再通過pc_memory_init設置好內存後，pc_init1完成，便可運行）纔會while循環kvm_cpu_exec，該函數會run_ret = kvm_vcpu_ioctl(cpu, KVM_RUN, 0);切換到kvm中運行。對應到kvm的：kvm_main.c中kvm_vcpu_ioctl函數,若傳入的參數爲KVM_RUN,它最終會調用vcpu_enter_guest函數進入guest vm。

 

關於開關：

qemu-kvm線程工做過程：
1）啓動一個子線程，建立初始化vcpu，主線程等待
2）子線程建立初始化vcpu完畢，子線程等待，並等候通知主線程運行
3）主線程繼續初始化虛擬機工做，初始化完成，通知子線程繼續運行
4）子線程繼續啓動虛擬機kvm_run，主線程執行select交互處理

 

三、主線程main_loop

Thread1：主線程，這個線程loop循環，循環操做select.實際就是查看有無讀寫文件描述符，有的話進行讀寫操做

Thread2：子線程，異步進行i/o操做，主要針對磁盤映像操做（block drive）

Thread3：子線程，VCPU線程， kvm_run啓動和運行虛擬機

 

ps –ef|grep qemu

gdb –p $pid

 

參考：oenhen虛擬機建立和運行