virtio的eventfd机制浅析

最新推荐文章于 2025-03-24 09:41:23 发布

gavin4code

最新推荐文章于 2025-03-24 09:41:23 发布

阅读量5.1k

点赞数 3

分类专栏： kvm qemu 文章标签： kvm 虚拟化 virtio ioeventfd

本文链接：https://blog.csdn.net/gavin4code/article/details/49764781

版权

本文详细介绍了virtio在KVM虚拟化环境中如何利用eventfd进行guest与host之间的通信，包括eventfd的基本原理、如何设置eventfd以进行kick操作，以及如何触发kick信号。通过分析，揭示了virtio的eventfd机制在ioeventfd中的应用以及在不同场景下的执行路径。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

virtio是KVM环境下的I/O虚拟化的框架，目前已经使用到的虚拟化设备包括block、net、scsi，本质是guest os与host os间的一种高效通信机制。本文旨在对virtio通信用到的eventfd进行分析。为了描述简单，一般来说，称guest侧通知host侧的行为为kick，host侧通知guset侧的行为为call。
参考资料：
1. virtio spec
2. Virtio 基本概念和设备操作
3. note

1. 什么是eventfd?

eventfd是只存在于内存中的文件，通过系统调用sys_eventfd可以创建新的文件，它可以用于线程间、进程间的通信，无论是内核态或用户态。其实现机制并不复杂，参考内核源码树的fs/eventfd.c文件，看数据结构struct eventfd_ctx的定义：

 struct eventfd_ctx {
         struct kref kref;
         wait_queue_head_t wqh;
         /*
          * Every time that a write(2) is performed on an eventfd, the
          * value of the __u64 being written is added to "count" and a
          * wakeup is performed on "wqh". A read(2) will return the "count"
          * value to userspace, and will reset "count" to zero. The kernel
          * side eventfd_signal() also, adds to the "count" counter and
          * issue a wakeup.
          */
         __u64 count;
         unsigned int flags;
 };

eventfd的信号实际上就是上面的count，write的时候对其++，read的时候则清零（并不绝对正确）。wait_queue_head wqh则是用来保存监听eventfd的睡眠进程，每当有进程来epoll、select且此时不存在有效的信号(count <= 0)，则sleep在wqh上。当某一进程对该eventfd进行write的时候，则会唤醒wqh上的睡眠进程。代码细节参考eventfd_read(), eventfd_write()。

virtio用到的eventfd其实是kvm中的ioeventfd机制，是对eventfd的又一层封装（eventfd + iodevice）。该机制不进一步细说，下面结合virtio的kick操作使用来分析，包括两部分&#x