c语言 - IOCTL KVM_RUN在什么条件下返回?

Question

https://github.com/qemu/qemu/blob/stable-4.2/cpus.c#L1290 中蕴藏着一个非常重要的Qemu。我想这是 KVM 上 CPU 的事件循环。

这是代码：

static void *qemu_kvm_cpu_thread_fn(void *arg)
{
CPUState *cpu = arg;
int r;
rcu_register_thread();
qemu_mutex_lock_iothread();
qemu_thread_get_self(cpu->thread);
cpu->thread_id = qemu_get_thread_id();
cpu->can_do_io = 1;
current_cpu = cpu;
r = kvm_init_vcpu(cpu);
if (r < 0) {
error_report("kvm_init_vcpu failed: %s", strerror(-r));
exit(1);
}
kvm_init_cpu_signals(cpu);
/* signal CPU creation */
cpu->created = true;
qemu_cond_signal(&qemu_cpu_cond);
qemu_guest_random_seed_thread_part2(cpu->random_seed);
do {
if (cpu_can_run(cpu)) {
r = kvm_cpu_exec(cpu);
if (r == EXCP_DEBUG) {
cpu_handle_guest_debug(cpu);
}
}
qemu_wait_io_event(cpu);
} while (!cpu->unplug || cpu_can_run(cpu));
qemu_kvm_destroy_vcpu(cpu);
cpu->created = false;
qemu_cond_signal(&qemu_cpu_cond);
qemu_mutex_unlock_iothread();
rcu_unregister_thread();
return NULL;
}

我对do循环感兴趣。它在循环中调用kvm_cpu_exec，定义如下：https://github.com/qemu/qemu/blob/stable-4.2/accel/kvm/kvm-all.c#L2285

在kvm_cpu_exec的某一点，它调用run_ret = kvm_vcpu_ioctl(cpu, KVM_RUN, 0);，它调用这里记录的KVM_RUNioctl：https://www.kernel.org/doc/Documentation/virtual/kvm/api.txt

4.10 KVM_RUN

功能：基本
体系结构：全部
类型：vcpu ioctl
参数：无
返回：成功时返回 0，出错时返回 -1
错误：
EINTR：未屏蔽的信号挂起

此 ioctl 用于运行客户机虚拟 CPU。 虽然没有
显式参数，但有一个隐式参数<块可以通过 在偏移量=" _x0030_=" 处对=" vcpu=" fd=" 进行=">获得，大小由
KVM_GET_VCPU_MMAP_SIZE 给出。 参数块的格式为"struct
kvm_run"(见下文)。

我正在努力理解这个ioctl是否阻止执行？在哪些情况下它会返回？

我想了解一下正在发生的事情的背景。给定行qemu_wait_io_event(cpu)，看起来至少，每次向 CPU 读取/写入事件时，ioctl都会返回。我不知道，我很困惑。

Answer 1

KVM API 设计要求虚拟机中的每个虚拟 CPU 在程序(如控制该虚拟机的 QEMU)中都有一个关联的用户空间线程(此程序通常称为"虚拟机监视器"或 VMM，它不必是 QEMU;其他示例是 KVMtool 和 Firecracker)。

该线程的行为类似于 QEMU 中的普通用户空间线程，直到它使 KVM_RUN ioctl。此时，内核使用该线程在与该线程关联的 vCPU 上执行客户机代码。这一直持续到遇到某些情况，这意味着来宾执行无法继续。(一种常见情况是"来宾对 QEMU 正在模拟的设备进行了内存访问"。此时，内核将停止在此线程上运行来宾代码，而是使其从KVM_RUN ioctl 返回。然后，QEMU 中的代码查看返回代码等，以找出它为什么重新获得控制权，处理任何情况，然后循环回KVM_RUN再次调用以请求内核继续运行来宾代码。

通常，在运行 VM 时，你会看到线程几乎一直位于 KVM_RUN ioctl 内，运行真正的来宾代码。偶尔执行会返回，QEMU 会花尽可能少的时间做它需要做的任何事情，然后它会循环并再次运行来宾代码。提高 VM 效率的一种方法是尝试确保这些"VM 出口"的数量尽可能低(例如，通过仔细选择为来宾提供的网络或块设备类型)。