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  • kvm

    kvm_dev_ioctl_create_vm->kvm = kvm_create_vm(type);产生新的vm 

                 ->生成相应的设备文件:r = anon_inode_getfd("kvm-vm", &kvm_vm_fops, kvm, O_RDWR)

    kvm_create_vm->kvm_arch_init_vm->hardware_enable_all()-〉

    最初的是在 __init vmx_init 中,这块代码是实际驱动模块的 开始 

    1.->kvm_init->kvm_arch_init

                ->kvm_arch_hardware_setup()->kvm_x86_ops->hardware_setup()->static struct kvm_x86_ops vmx_x86_ops 是进行操作运行的->hardware_setup 在这个函数中存在很多的标志位,需要注意以后会在哪里用到

                                                                                       ->setup_vmcs_config()设置 vmcs_config

                                                                                       ->alloc_kvm_area()为每个cpu配置 vmcs,这里要注意的是vmcs对应的是虚拟地址(这里我觉得应该要注意点,内核中使用的应该也是 内核的虚拟地址 ),根据 vmcs_config设置 相应的 vmcs

                -> kvm_mmu_module_init();

                ->kvm_set_mmio_spte_mask();

                ->kvm_timer_init()上面的函数还没有分析

            ->register_cpu_notifier(&kvm_cpu_notifier);应该是对每个CPU多会调用这个函数,还没分析,应该是对事件进行处理 

            ->r = misc_register(&kvm_dev);注册kvm_dev这个设备,该设备对应的操作时 ->kvm_dev_ioctl()这个函数用来调用 kvm_dev_ioctl_create_vm生成新的vm

      下面是kvm_dev对应的设备操作等

     static struct file_operations kvm_chardev_ops = {
    	.unlocked_ioctl = kvm_dev_ioctl,
    	.compat_ioctl   = kvm_dev_ioctl,//这是外界 qemu和kvm内部的接口
    	.llseek		= noop_llseek,
    };
    
    static struct miscdevice kvm_dev = {
    	KVM_MINOR,
    	"kvm",
    	&kvm_chardev_ops,//操作 
    };
    

    2.处理ept相关的内容

      开启或者关闭ept,这里使用的标志位是在 hardware_setup函数内赋值的。调用 kvm_enable_tdp()

    当用户调用 ioctl(,KVM_CREATE_VM)时生成新的vm时调用顺序:

    kvm_dev_ioctl->kvm_dev_ioctl_create_vm ->kvm_create_vm(type);

                                ->kvm_arch_alloc_vm();

                                ->kvm_arch_init_vm          

                                ->hardware_enable_all()对于每个CPU调用->hardware_enable_nolock

                                ->kvm->mm = current->mm这理可以看处kvm使用的是当前进程的内存区间

                       ->生成相应的设备文件:r = anon_inode_getfd("kvm-vm", &kvm_vm_fops, kvm, O_RDWR)  kvm-vm 这个设备文件就是要进行vcpu创建等工作的。

    kvm_vm_fops

    static struct file_operations kvm_vm_fops = {
    2308         .release        = kvm_vm_release,
    2309         .unlocked_ioctl = kvm_vm_ioctl,//这里是用来操作建立vcpu等工作的
    2310 #ifdef CONFIG_COMPAT
    2311         .compat_ioctl   = kvm_vm_compat_ioctl,
    2312 #endif
    2313         .mmap           = kvm_vm_mmap,
    2314         .llseek         = noop_llseek,
    2315 };

     用户调用ioctl("kvm-v",KVM_CREATE_VCPU)生成新的cpu时调用下面函数:

    kvm_vm_ioctl_create_vcpu(struct kvm *kvm, u32 id)->vcpu = kvm_arch_vcpu_create(kvm, id);(这个id是vcpu的id,不是实际cpu的id)

                                  ->kvm_vcpu *vmx_create_vcpu

                                              ->cpu=get_cpu()

                                              ->vmx_vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu)

         将相应的vcpu对应的vmcs于id为cpu的核心进行匹配设置cpu per_cpu(current_vmcs, cpu)域,完成vmcs激活等,并且更新相应的vcpu对应的vmcs中的host域,vmx = to_vmx(vcpu);

                                            

                                              ->vmx_vcpu_setup:

         这个函数设置相应的vmcs域。Sets up the vmcs for emulated real mode.

                                               ->vmx_vcpu_put

        

    static void vmx_vcpu_put(struct kvm_vcpu *vcpu)
    1604 {
    1605         __vmx_load_host_state(to_vmx(vcpu));//这里是安需要重新加载host的寄存器的值,为什么要重新加载呢?
    1606         if (!vmm_exclusive) {//这里是标志着什么呢?
    1607                 __loaded_vmcs_clear(to_vmx(vcpu)->loaded_vmcs);
    1608                 vcpu->cpu = -1;
    1609                 kvm_cpu_vmxoff();
    1610         }
    1611 }
    View Code

    注意如果想要退出虚拟模式,可以使用VMM运行VMXOFF指令.

                                                       

                                              ->kvm_vcpu_init

    会设置vcpu->run = page_address(page);这个结构在io中会很有用,这个函数主要是初始化vcpu的数据

                                                  ->kvm_arch_vcpu_init

    if (!irqchip_in_kernel(kvm) || kvm_vcpu_is_bsp(vcpu))//第一个判断是kvm中的kvm->arch.vpic是否被为空,如果为空的话执行6624
    6624                 vcpu->arch.mp_state = KVM_MP_STATE_RUNNABLE;
    6625         else
    6626                 vcpu->arch.mp_state = KVM_MP_STATE_UNINITIALIZED;
    6627 
    
    
    下面和上面的判断一样
      if (irqchip_in_kernel(kvm)) {
    6642                 r = kvm_create_lapic(vcpu);//不为空的话为 vcpu->arch.apic = apic;设置新值没理解为什么要这样作.
    6643                 if (r < 0)
    6644                         goto fail_mmu_destroy;
    6645         } else
    6646                 static_key_slow_inc(&kvm_no_apic_vcpu);//如果为空的话,增加kvm_no_apic_vcpu的值

                                                   

    初始化vcpu->arch里面的结构,并且会调用kvm_mmu_create(在上篇关于内存的地方有讲到)
                                                    ->vmx_vcpu_put(&vmx->vcpu);(在函数vmx_create_vcpu中被调用)





                           ->kvm_arch_vcpu_setup(vcpu)

                                 ->r = vcpu_load(vcpu);

                                    ->cpu=get_cpu();得到当前的cpu号.

                                    ->kvm_arch__vcpu_load(vcpu, cpu);

                                        ->vmx_vcpu_load(struct kvm_vcpu *vcpu, int cpu)(这里为什么还要调用一次这个函数,在vmx_create_vcpu中已经调用了这个函数完成了.vmcs于cpu的匹配??)

                                        ->下面的很大一部分是处理的tsc相关的内容(时钟吧)

                                  ->kvm_vcpu_reset

    重置了一些vcpu.arch中的内容,例如clock

                                     ->kvm_x86_ops->vcpu_reset(vcpu);

                                  ->vcpu_put(vcpu);和上面一样最终调用的是vmx_vcpu_put

                          

                               ->create_vcpu_fd(struct kvm_vcpu *vcpu)
    完成在用户空间定义一个kvm-vcpu的文件,利用下面的将该vcpu于该文件以及kvm_vcpu_fops结合起来。 anon_inode_getfd("kvm-vcpu", &kvm_vcpu_fops, vcpu, O_RDWR);
    

                                 

                          

     

    kvm_vcpu_ioctl会按照参数调用下面的函数
    ->kvm_arch_vcpu_ioctl_run(struct kvm_vcpu *vcpu, struct kvm_run *kvm_run)这里2个参数需要注意下,最后的参数可能在io 时候用到
           ->__vcpu_run(vcpu)  
              ->vcpu_enter_guest(struct kvm_vcpu *vcpu)
                  ->作一些必要的检测主要是检测requset,需要注入中断时注入终端,这里以后还在分析
                  ->r = kvm_mmu_reload(vcpu);这里是加载相应的内存页吧.//在上篇内存中有介绍
                  ->kvm_x86_ops->prepare_guest_switch(vcpu);这里主要是保存的host的状态位
                  ->kvm_load_guest_xcr0(vcpu);这里还没分析好
      
                  ->kvm_guest_enter(void)这里主要是设计到rcu的
                  ->kvm_x86_ops->run(vcpu);(vmx_vcpu_run也就是这个函数)
                    ->vmx_vcpu_run(struct kvm_vcpu *vcpu)
    下面是具体进入的代码:
    /* Store host registers */
    6316                 "push %%" _ASM_DX "; push %%" _ASM_BP ";"//下面要用到这些寄存器所有需要保存
    6317                 "push %%" _ASM_CX " 
    	" /* placeholder for guest rcx */
    6318                 "push %%" _ASM_CX " 
    	"
    6319                 "cmp %%" _ASM_SP ", %c[host_rsp](%0) 
    	"
    6320                 "je 1f 
    	"
    6321                 "mov %%" _ASM_SP ", %c[host_rsp](%0) 
    	"
    6322                 __ex(ASM_VMX_VMWRITE_RSP_RDX) "
    	"
    6323                 "1: 
    	"
    6324                 /* Reload cr2 if changed */
    6325                 "mov %c[cr2](%0), %%" _ASM_AX " 
    	"
    6326                 "mov %%cr2, %%" _ASM_DX " 
    	"
    6327                 "cmp %%" _ASM_AX ", %%" _ASM_DX " 
    	"
    6328                 "je 2f 
    	"
    6329                 "mov %%" _ASM_AX", %%cr2 
    	"
    6330                 "2: 
    	"
    6331                 /* Check if vmlaunch of vmresume is needed */
    6332                 "cmpl $0, %c[launched](%0) 
    	"//%c对应的vmx这个结构,而lauched对应的是lauched这个结构的偏移,下面有讲到
    6333                 /* Load guest registers.  Don't clobber flags. */
    6334                 "mov %c[rax](%0), %%" _ASM_AX " 
    	"//用vmx中的寄存器的值填充到当前的寄存器中
    6335                 "mov %c[rbx](%0), %%" _ASM_BX " 
    	"
    6336                 "mov %c[rdx](%0), %%" _ASM_DX " 
    	"
    6337                 "mov %c[rsi](%0), %%" _ASM_SI " 
    	"
    6338                 "mov %c[rdi](%0), %%" _ASM_DI " 
    	"
    6339                 "mov %c[rbp](%0), %%" _ASM_BP " 
    	"
    6340 #ifdef CONFIG_X86_64
    6341                 "mov %c[r8](%0),  %%r8  
    	"
    6342                 "mov %c[r9](%0),  %%r9  
    	"
    6343                 "mov %c[r10](%0), %%r10 
    	"
    6344                 "mov %c[r11](%0), %%r11 
    	"
    6345                 "mov %c[r12](%0), %%r12 
    	"
    6346                 "mov %c[r13](%0), %%r13 
    	"
    6347                 "mov %c[r14](%0), %%r14 
    	"
    6348                 "mov %c[r15](%0), %%r15 
    	"
    6349 #endif
    6350                 "mov %c[rcx](%0), %%" _ASM_CX " 
    	" /* kills %0 (ecx) */
    6351 
    6352                 /* Enter guest mode */
    6353                 "jne 1f 
    	"
    6354                 __ex(ASM_VMX_VMLAUNCH) "
    	"
    6355                 "jmp 2f 
    	"
    6356                 "1: " __ex(ASM_VMX_VMRESUME) "
    	"
    6357                 "2: "//从上面开始就已经进入到了GUEST模式中
    6358                 /* Save guest registers, load host registers, keep flags */
    6359                 "mov %0, %c[wordsize](%%" _ASM_SP ") 
    	"//从这里开始退出了GUSET模式,有进入了host模式
    6360                 "pop %0 
    	"
    6361                 "mov %%" _ASM_AX ", %c[rax](%0) 
    	"
    6362                 "mov %%" _ASM_BX ", %c[rbx](%0) 
    	"
    6363                 __ASM_SIZE(pop) " %c[rcx](%0) 
    	"
    6364                 "mov %%" _ASM_DX ", %c[rdx](%0) 
    	"
    6365                 "mov %%" _ASM_SI ", %c[rsi](%0) 
    	"
    6366                 "mov %%" _ASM_DI ", %c[rdi](%0) 
    	"
    6367                 "mov %%" _ASM_BP ", %c[rbp](%0) 
    	"
    6368 #ifdef CONFIG_X86_64
    6369                 "mov %%r8,  %c[r8](%0) 
    	"
    6370                 "mov %%r9,  %c[r9](%0) 
    	"
    6371                 "mov %%r10, %c[r10](%0) 
    	"
    6372                 "mov %%r11, %c[r11](%0) 
    	"
    6373                 "mov %%r12, %c[r12](%0) 
    	"
    6374                 "mov %%r13, %c[r13](%0) 
    	"
    6375                 "mov %%r14, %c[r14](%0) 
    	"
    6376                 "mov %%r15, %c[r15](%0) 
    	"
    6377 #endif
    6378                 "mov %%cr2, %%" _ASM_AX "   
    	"
    6379                 "mov %%" _ASM_AX ", %c[cr2](%0) 
    	"
    6380 
    6381                 "pop  %%" _ASM_BP "; pop  %%" _ASM_DX " 
    	"
    6382                 "setbe %c[fail](%0) 
    	"
    6383                 ".pushsection .rodata 
    	"
    6384                 ".global vmx_return 
    	"
    6385                 "vmx_return: " _ASM_PTR " 2b 
    	"
    6386                 ".popsection"
    6387               : : "c"(vmx), "d"((unsigned long)HOST_RSP),
    6388                 [launched]"i"(offsetof(struct vcpu_vmx, __launched)),
    6389                 [fail]"i"(offsetof(struct vcpu_vmx, fail)),
    6390                 [host_rsp]"i"(offsetof(struct vcpu_vmx, host_rsp)),
    6391                 [rax]"i"(offsetof(struct vcpu_vmx, vcpu.arch.regs[VCPU_REGS_RAX])),
    6392                 [rbx]"i"(offsetof(struct vcpu_vmx, vcpu.arch.regs[VCPU_REGS_RBX])),
    6393                 [rcx]"i"(offsetof(struct vcpu_vmx, vcpu.arch.regs[VCPU_REGS_RCX])),
    6394                 [rdx]"i"(offsetof(struct vcpu_vmx, vcpu.arch.regs[VCPU_REGS_RDX])),
    6395                 [rsi]"i"(offsetof(struct vcpu_vmx, vcpu.arch.regs[VCPU_REGS_RSI])),
    6396                 [rdi]"i"(offsetof(struct vcpu_vmx, vcpu.arch.regs[VCPU_REGS_RDI])),
    6397                 [rbp]"i"(offsetof(struct vcpu_vmx, vcpu.arch.regs[VCPU_REGS_RBP])),
    6398 #ifdef CONFIG_X86_64
    6399                 [r8]"i"(offsetof(struct vcpu_vmx, vcpu.arch.regs[VCPU_REGS_R8])),
    6400                 [r9]"i"(offsetof(struct vcpu_vmx, vcpu.arch.regs[VCPU_REGS_R9])),
    6401                 [r10]"i"(offsetof(struct vcpu_vmx, vcpu.arch.regs[VCPU_REGS_R10])),
    6402                 [r11]"i"(offsetof(struct vcpu_vmx, vcpu.arch.regs[VCPU_REGS_R11])),
    6403                 [r12]"i"(offsetof(struct vcpu_vmx, vcpu.arch.regs[VCPU_REGS_R12])),
    6404                 [r13]"i"(offsetof(struct vcpu_vmx, vcpu.arch.regs[VCPU_REGS_R13])),
    6405                 [r14]"i"(offsetof(struct vcpu_vmx, vcpu.arch.regs[VCPU_REGS_R14])),
    6406                 [r15]"i"(offsetof(struct vcpu_vmx, vcpu.arch.regs[VCPU_REGS_R15])),
    6407 #endif
    6408                 [cr2]"i"(offsetof(struct vcpu_vmx, vcpu.arch.cr2)),
    6409                 [wordsize]"i"(sizeof(ulong))
    6410               : "cc", "memory"
    6411 #ifdef CONFIG_X86_64
    6412                 , "rax", "rbx", "rdi", "rsi"
    6413                 , "r8", "r9", "r10", "r11", "r12", "r13", "r14", "r15"
    6414 #else
    6415                 , "eax", "ebx", "edi", "esi"
    6416 #endif
    6417               );


      下面的很大一部分代码都是更行vcpu的相关域主要是有关中断处理的部分.而对应的(下面3个函数是vmx_vcpu_run中的函数)

                                               ->vmx_complete_atomic_exit(vmx);

    6463                                                   ->vmx_recover_nmi_blocking(vmx);
    6464                                                   ->vmx_complete_interrupts(vmx);
    则可以处理的是将相应的中断或者其他信息读入到vmx中.
                   ->kvm_guest_exit();调用这个函数不知道有什么用处
                   ->
    kvm_x86_ops->handle_exit()调用vmx_handle_exit处理相应的vcpu的中断
      



    ->long kvm_arch_vcpu_ioctl(struct file *filp,unsigned int ioctl, unsigned long arg)
    2044         case KVM_SET_FPU: {
    2045                 fpu = memdup_user(argp, sizeof(*fpu));
    2046                 if (IS_ERR(fpu)) {
    2047                         r = PTR_ERR(fpu);
    2048                         fpu = NULL;
    2049                         goto out;
    2050                 }
    2051                 r = kvm_arch_vcpu_ioctl_set_fpu(vcpu, fpu);
    2052                 break;
    2053         }
    2054         default:
    2055                 r = kvm_arch_vcpu_ioctl(filp, ioctl, arg);//default的情况调用这个函数,而这个函数处理qemu注入中断的情况
    2056         }
    2057 out:
    上面这个函数在kvm_vcpu_ioctl中被默认的调用,也就是不符合kvm_vcpu_ioctl中指定参数的情况下调用,但是这个函数非常重要,用于在用户空间的qemu对向vcpu注入中断

        
         
                  
                  
                  
      

      

                           

                                

     一篇关于内核中内存的文章,

    http://blog.csdn.net/ctthuangcheng/article/details/8915146

    首先,内核代码所访问的地址都是虚拟地址,因为CPU指令接收的就是虚拟地址(地址映射对于CPU指令是透明的)。但是,建立地址映射时,内核在页表里面填写的内容却是物理地址,因为地址映射的目标就是要得到物理地址。

    上面的话摘自博客 

     

    smp_rmb();这个函数完成的是内存屏障的作用,也就是保证对在 LFENCE 指令前面发出的所有加载指令执行序列化操作.保证在lfence前进行的读写完成,这里会停止流水线
    pic_irqchip(kvm)返回kvm->arch.vpic;
    irqchip_in_kernel()返回kvm->arch.vpic是否被初始化
    get_cpu()禁止抢断,并且要返回当前的cpu号
    put_cpu()设置可以抢断
    指令:

    VMCALL          --- 调用虚拟机监视器(VM Monitor)

    VMCLEAR        --- 清空虚拟机控制结构(VMCS)

    VMLAUNCH      --- 初始化(Lauch)虚拟机

    VMRESUME      --- 重新进入先前已经初始化(Resume)的虚拟机

    VMPTRLD        --- 加载指向VMCS的指针

    VMPSRT          --- 存储指向VMCS的指针

    VMREAD          --- 读取虚拟机控制结构(VMCS)中的域值

    VMWRITE        --- 写入虚拟机控制结构(VMCS)中的域值

    VMXOFF          --- 退出VMX root操作状态

    VMXON           --- 进入VMX root操作状态      

    关于MP 初始化的文章http://blog.csdn.net/zenny_chen/article/details/6060253

    关于APIC的文章http://blog.csdn.net/kendyhj9999/article/details/8927709

    需要查看进入linux模块的参数如何传递???????????????????????????

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/practicer/p/3393977.html
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