qemu创建vm和vcpu进入kvm的流程

kvm是一个内核模块,它实现了一个/dev/kvm的字符设备来与用户进行交互,通过调用一系列ioctl函数可以实现qemu和kvm之间的切换。

1、qemu发起KVM_CREATE_VM的ioctl创建虚拟机

qemu从vl.c/main开始，通过configure_accelerator根据当前current_machine调用对应的accel_init_machine，如果是kvm则具体是kvm_init。当要创建虚拟机，kvm_init函数中会s->fd = qemu_open("/dev/kvm", O_RDWR);打开/dev/kvm设备，获取虚拟机句柄fd，在该fd上ret = kvm_ioctl(s, KVM_CREATE_VM, type); s->vmfd = ret;此ioctl函数在kvm中的实现为kvm_main.c中kvm_dev_ioctl函数。当传入的参数为KVM_CREATE_VM时,该函数会创建一个VM,并且返回一个vm_fd,通过该vm_fd可以操作虚拟机。

2、qemu中创建虚拟机的vcpu和qemu线程关系，并切换到kvm中

在vl.c/main的最开始会module_call_init(MODULE_INIT_MACHINE)本质就是把pc_init1赋值给了mc->init。在kvm_init创建完虚拟机后，会返回到main中，调用machine_class->init(current_machine);即会调用之前注册的pc_init1，该函数中有两个重要的pc_cpus_init和pc_memory_init，即CPU和内存的初始化，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此即为X86_cpu_common_class_init设置了处理函数dc->realize = x86_cpu_realizefn;

执行x86_cpu_realizefn调用qemu_init_vcpu-》qemu_kvm_start_vcpu-》qemu_thread_create该函数创建VCPU对应的qemu线程，线程函数是qemu_kvm_cpu_thread_fn，该线程函数中：

（1）kvm_init_vcpu（1.1）通过ret = kvm_vm_ioctl(s, KVM_CREATE_VCPU, (void *)kvm_arch_vcpu_id(cpu));创建虚拟机的vcpu。对应到kvm的kvm_main.c中kvm_vm_ioctl函数,当传入的参数为VM_CREATE_VCPU时,与KVM_CREATE_VM过程类似,它创建一个vcpu并且返回可以操作该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);获取kvm_run对应的内存映射（1.3）kvm_arch_init_vcpu则填充对应的kvm_arch内容。

（2）在kvm_init_vcpu返回后会先设置开关qemu_cond_signal(&qemu_cpu_cond);打开这个开关（貌似再经过pc_memory_init设置好内存后，pc_init1完成，即可运行）才会while循环kvm_cpu_exec，该函数会run_ret = kvm_vcpu_ioctl(cpu, KVM_RUN, 0);切换到kvm中运行。对应到kvm的：kvm_main.c中kvm_vcpu_ioctl函数,若传入的参数为KVM_RUN,它最终会调用vcpu_enter_guest函数进入guest vm。

关于开关：

qemu-kvm线程工作过程：
1）启动一个子线程，创建初始化vcpu，主线程等待
2）子线程创建初始化vcpu完毕，子线程等待，并等候通知主线程运行
3）主线程继续初始化虚拟机工作，初始化完成，通知子线程继续运行
4）子线程继续启动虚拟机kvm_run，主线程执行select交互处理

3、主线程main_loop

Thread1：主线程，这个线程loop循环，循环操作select.实际就是查看有无读写文件描述符，有的话进行读写操作

Thread2：子线程，异步进行i/o操作，主要针对磁盘映像操作（block drive）

Thread3：子线程，VCPU线程， kvm_run启动和运行虚拟机

ps –ef|grep qemu

gdb –p $pid

参考：oenhen虚拟机创建和运行