QEMU源码全解析 —— PCI设备模拟(6)

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了QEMU源码全解析 —— PCI设备模拟(6)。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

接前一篇文章:

上一回讲到了pci_edu_realize函数中的pci_register_bar函数,本回对于其进行详细解析。

再次贴出pci_register_bar函数源码,在hw/pci/pci.c中,代码如下:

void pci_register_bar(PCIDevice *pci_dev, int region_num,
                      uint8_t type, MemoryRegion *memory)
{
    PCIIORegion *r;
    uint32_t addr; /* offset in pci config space */
    uint64_t wmask;
    pcibus_t size = memory_region_size(memory);
    uint8_t hdr_type;
 
    assert(!pci_is_vf(pci_dev)); /* VFs must use pcie_sriov_vf_register_bar */
    assert(region_num >= 0);
    assert(region_num < PCI_NUM_REGIONS);
    assert(is_power_of_2(size));
 
    /* A PCI bridge device (with Type 1 header) may only have at most 2 BARs */
    hdr_type =
        pci_dev->config[PCI_HEADER_TYPE] & ~PCI_HEADER_TYPE_MULTI_FUNCTION;
    assert(hdr_type != PCI_HEADER_TYPE_BRIDGE || region_num < 2);
 
    r = &pci_dev->io_regions[region_num];
    r->addr = PCI_BAR_UNMAPPED;
    r->size = size;
    r->type = type;
    r->memory = memory;
    r->address_space = type & PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_IO
                        ? pci_get_bus(pci_dev)->address_space_io
                        : pci_get_bus(pci_dev)->address_space_mem;
 
    wmask = ~(size - 1);
    if (region_num == PCI_ROM_SLOT) {
        /* ROM enable bit is writable */
        wmask |= PCI_ROM_ADDRESS_ENABLE;
    }
 
    addr = pci_bar(pci_dev, region_num);
    pci_set_long(pci_dev->config + addr, type);
 
    if (!(r->type & PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_IO) &&
        r->type & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_TYPE_64) {
        pci_set_quad(pci_dev->wmask + addr, wmask);
        pci_set_quad(pci_dev->cmask + addr, ~0ULL);
    } else {
        pci_set_long(pci_dev->wmask + addr, wmask & 0xffffffff);
        pci_set_long(pci_dev->cmask + addr, 0xffffffff);
    }
}

(1)首先根据region_num找到PCIDevice->io_regions数组中对应的项。PCI设备的MMIO存放在PCIIORegion结构体中,结构体中保存了MMIO的地址、大小、类型等信息。

代码片段如下:

    r = &pci_dev->io_regions[region_num];

(2)得到region_num表示的PCIIORegion之后,进行一些初始化设置。

    r->addr = PCI_BAR_UNMAPPED;
    r->size = size;
    r->type = type;
    r->memory = memory;
    r->address_space = type & PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_IO
                        ? pci_get_bus(pci_dev)->address_space_io
                        : pci_get_bus(pci_dev)->address_space_mem;

(3)然后将该region的type写到相应PCI配置空间对应BAR的地址处。代码片段如下:

    r->address_space = type & PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_IO
                        ? pci_get_bus(pci_dev)->address_space_io
                        : pci_get_bus(pci_dev)->address_space_mem;

(4)最后设置PCI Device中wmask和cmask的值。代码片段如下:

    wmask = ~(size - 1);
    if (region_num == PCI_ROM_SLOT) {
        /* ROM enable bit is writable */
        wmask |= PCI_ROM_ADDRESS_ENABLE;
    }
 
    addr = pci_bar(pci_dev, region_num);
    pci_set_long(pci_dev->config + addr, type);
 
    if (!(r->type & PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_IO) &&
        r->type & PCI_BASE_ADDRESS_MEM_TYPE_64) {
        pci_set_quad(pci_dev->wmask + addr, wmask);
        pci_set_quad(pci_dev->cmask + addr, ~0ULL);
    } else {
        pci_set_long(pci_dev->wmask + addr, wmask & 0xffffffff);
        pci_set_long(pci_dev->cmask + addr, 0xffffffff);
    }

操作系统与PCI设备交互的主要方式是PIO和MMIO。MMIO虽然是一段内存,但是其没有EPT映射,在虚拟机访问设备的MMIO时,会产生VM Exit;KVM识别此MMIO访问并且将该访问分派到应用层QEMU中;QEMU根据内存虚拟化的步骤进行分派,找到设备注册的MMIO读写回调函数;设备的MMIO读写回调函数根据设备的功能进行模拟,完成模拟之后可能会发送中断到虚拟机中,从而完成一些MMIO访问。

下一回将开始解析edu设备的MMIO读写函数。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-792623.html

到了这里,关于QEMU源码全解析 —— PCI设备模拟(6)的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

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