From 13c4252374d75cfa0f71c43b6682fa27d74b6ab7 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: jl-jiang Date: Sun, 1 Oct 2023 20:44:23 +0800 Subject: [PATCH 01/13] finish article --- .../20230916-qemu-system-machine-create.md | 481 ++++++++++++++++++ .../machine-init.svg | 4 + 2 files changed, 485 insertions(+) create mode 100644 articles/20230916-qemu-system-machine-create.md create mode 100644 articles/images/qemu-system-machine-create/machine-init.svg diff --git a/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md b/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md new file mode 100644 index 0000000..9962c5f --- /dev/null +++ b/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md @@ -0,0 +1,481 @@ +> Corrector: [TinyCorrect](https://gitee.com/tinylab/tinycorrect) v0.2-rc1 - [urls refs pangu]
+> Author: jl-jiang
+> Date: 2023/09/16
+> Revisor: Bin Meng
+> Project: [RISC-V Linux 内核剖析](https://gitee.com/tinylab/riscv-linux)
+> Proposal: [【老师提案】QEMU 系统模拟模式分析](https://gitee.com/tinylab/riscv-linux/issues/I61KIY)
+> Sponsor: PLCT Lab, ISCAS + +# QEMU 机器创建及初始化机制简析 + +## 前言 + +QEMU 是一个通用的、开源的模拟器，能够通过纯软件方式实现硬件的虚拟化，模拟外部硬件，为用户提供抽象、虚拟的硬件环境，可以模拟各种硬件架构并运行多种操作系统。QEMU 的初始化是一个复杂的过程，由 `qemu_init` 函数负责完成，该过程主要包括参数解析、主循环初始化、机器创建、设备初始化等流程，本文将以 8.0.0 版本的 QEMU RISC-V (qemu-system-riscv64) 为例，分析 virt 机器创建及初始化机制。 + +本文使用以下命令在 QEMU 中创建一台 virt 机器并启动 5.18 版本的 RISC-V Linux 内核： + +```shell +qemu-system-riscv64 -M virt -m 256M -nographic \ + -kernel linux-kernel/arch/riscv/boot/Image \ + -drive file=rootfs.img,format=raw,id=hd0 \ + -device virtio-blk-device,drive=hd0 \ + -append "root=/dev/vda rw console=ttyS0" +``` + +机器创建的工作由函数 `qemu_create_machine` 完成，而机器初始化则由 `qemu_apply_legacy_machine_options` 和 `qemu_apply_machine_options` 完成，如果命令行参数没有配置 `--preconfig` 选项，则 `qmp_x_exit_preconfig` 也会承担一部分的机器初始化工作。待机器初始化完成后，QEMU 会调用机器类型对应的初始化方法对机器实例进行初始化。 + +QEMU 机器创建及初始化的基本流程如下图所示： + +![](images/qemu-system-machine-create/machine-init.svg) + +## 机器创建 + +QEMU 在完成命令行参数的解析以及主循环的初始化后，会根据命令行指定的机器类型调用函数 `qemu_create_machine` 进行机器创建： + +```c +/* softmmu/vl.c: 2011 */ + +static void qemu_create_machine(QDict *qdict) +{ + MachineClass *machine_class = select_machine(qdict, &error_fatal); + object_set_machine_compat_props(machine_class->compat_props); + + current_machine = MACHINE(object_new_with_class(OBJECT_CLASS(machine_class))); + object_property_add_child(object_get_root(), "machine", + OBJECT(current_machine)); + object_property_add_child(container_get(OBJECT(current_machine), + "/unattached"), + "sysbus", OBJECT(sysbus_get_default())); + + if (machine_class->minimum_page_bits) { + if (!set_preferred_target_page_bits(machine_class->minimum_page_bits)) { + /* This would be a board error: specifying a minimum smaller than + * a target's compile-time fixed setting. + */ + g_assert_not_reached(); + } + } + + cpu_exec_init_all(); + page_size_init(); + + if (machine_class->hw_version) { + qemu_set_hw_version(machine_class->hw_version); + } + + /* + * Get the default machine options from the machine if it is not already + * specified either by the configuration file or by the command line. + */ + if (machine_class->default_machine_opts) { + QDict *default_opts = + keyval_parse(machine_class->default_machine_opts, NULL, NULL, + &error_abort); + qemu_apply_legacy_machine_options(default_opts); + object_set_properties_from_keyval(OBJECT(current_machine), default_opts, + false, &error_abort); + qobject_unref(default_opts); + } +} +``` + +`qemu_create_machine` 函数首先调用 `select_machine` 函数检查命令行指定的机器类型是否在 QEMU 支持的机器列表中： + +``` c +/* softmmu/vl.c: 1577 */ + +static MachineClass *select_machine(QDict *qdict, Error **errp) +{ + const char *optarg = qdict_get_try_str(qdict, "type"); + GSList *machines = object_class_get_list(TYPE_MACHINE, false); + MachineClass *machine_class; + Error *local_err = NULL; + + if (optarg) { + machine_class = find_machine(optarg, machines); + qdict_del(qdict, "type"); + if (!machine_class) { + error_setg(&local_err, "unsupported machine type"); + } + } else { + machine_class = find_default_machine(machines); + if (!machine_class) { + error_setg(&local_err, "No machine specified, and there is no default"); + } + } + + g_slist_free(machines); + if (local_err) { + error_append_hint(&local_err, "Use -machine help to list supported machines\n"); + error_propagate(errp, local_err); + } + return machine_class; +} +``` + +`select_machine` 首先调用 `object_class_get_list` 函数选出由该机器类型所派生出的各种具体机器型号并储存在链表 `machines` 中： + +```c +/* qom/object.c: 1155 */ + +GSList *object_class_get_list(const char *implements_type, + bool include_abstract) +{ + GSList *list = NULL; + + object_class_foreach(object_class_get_list_tramp, + implements_type, include_abstract, &list); + return list; +} +``` + +如果 `machines` 列表不为空，则意味着命令行指定的机器类型位于 QEMU 的支持列表中，则 `select_machine` 会继续调用 `find_machine` 函数找到对应机器类型并返回： + +```c +/* softmmu/vl.c: 799 */ + +static MachineClass *find_machine(const char *name, GSList *machines) +{ + GSList *el; + + for (el = machines; el; el = el->next) { + MachineClass *mc = el->data; + + if (!strcmp(mc->name, name) || !g_strcmp0(mc->alias, name)) { + return mc; + } + } + + return NULL; +} +``` + +接下来 QEMU 会调用 `object_set_machine_compat_props()` 设置 virt 机器的全局属性，然后之前选择出的机器类型创建一个该类的实例 `current_machine`，这里的 `current_machine` 是一个 `MachineState` 类型的指针： + +```c +/* include/hw/boards.h: 324 */ + +struct MachineState { + /*< private >*/ + Object parent_obj; + + /*< public >*/ + + void *fdt; + char *dtb; + char *dumpdtb; + int phandle_start; + char *dt_compatible; + bool dump_guest_core; + bool mem_merge; + bool usb; + bool usb_disabled; + char *firmware; + bool iommu; + bool suppress_vmdesc; + bool enable_graphics; + ConfidentialGuestSupport *cgs; + HostMemoryBackend *memdev; + /* + * convenience alias to ram_memdev_id backend memory region + * or to numa container memory region + */ + MemoryRegion *ram; + DeviceMemoryState *device_memory; + + ram_addr_t ram_size; + ram_addr_t maxram_size; + uint64_t ram_slots; + BootConfiguration boot_config; + char *kernel_filename; + char *kernel_cmdline; + char *initrd_filename; + const char *cpu_type; + AccelState *accelerator; + CPUArchIdList *possible_cpus; + CpuTopology smp; + struct NVDIMMState *nvdimms_state; + struct NumaState *numa_state; +}; +``` + +QEMU 使用 `MachineState` 结构体对机器的参数和运行状态进行描述，这里的 `current_machine` 就描述了新创建的 virt 机器，对 virt 的各类初始化操作就是对 `current_machine` 的成员变量进行操作。完成机器的实例化之后，`qemu_create_machine` 函数通过调用 `object_property_add_child` 将新创建的机器实例添加到 QEMU 的对象树中，并将默认的系统总线添加为其子对象。最后，QEMU 使用 `cpu_exec_init_all` 和 `page_size_init` 等函数对包括 IO 空间、内存映射、页面大小在内的一系列运行环境进行初始化，最终完成机器的创建，退出 `qemu_create_machine()` 函数. + + +## 机器参数初始化 + +机器参数初始化环节主要是根据命令函参数解析的结果设置新创建的机器实例的参数，具体工作由 `qemu_apply_legacy_machine_options` 和 `qemu_apply_machine_options` 函数完成。`qemu_apply_legacy_machine_options` 函数负责设置不在 `MachineState` 结构体中的属性，主要包括 `accel`, `kernel-irqchip`, `memory-backend` 等命令行选项： + +```c +/* softmmu/vl.c: 1649 */ + +static void qemu_apply_legacy_machine_options(QDict *qdict) +{ + const char *value; + QObject *prop; + + keyval_dashify(qdict, &error_fatal); + + /* Legacy options do not correspond to MachineState properties. */ + ... + + prop = qdict_get(qdict, "memory"); + if (prop) { + have_custom_ram_size = + qobject_type(prop) == QTYPE_QDICT && + qdict_haskey(qobject_to(QDict, prop), "size"); + } +} +``` + +以本文开头的 QEMU 启动命令为例，其中使用 `-m 256M` 选项指定了机器内存大小，`qemu_apply_legacy_machine_options` 在遍历参数过程中会设置布尔变量 `have_custom_ram_size` 值为 `true`，这一变量在之后调用 `qemu_resolve_machine_memdev` 函数解析和设置虚拟机内存后端的过程中用来判断用户是否指定自定义的 RAM 大小。 + +`qemu_apply_machine_options` 函数主要目的是将参数解析提供的机器选项应用到当前创建的虚拟机上： + +```c +/* softmmu/vl.c: 1845 */ + +static void qemu_apply_machine_options(QDict *qdict) +{ + object_set_properties_from_keyval(OBJECT(current_machine), qdict, false, &error_fatal); + + if (semihosting_enabled(false) && !semihosting_get_argc()) { + /* fall back to the -kernel/-append */ + semihosting_arg_fallback(current_machine->kernel_filename, current_machine->kernel_cmdline); + } + + if (current_machine->smp.cpus > 1) { + replay_add_blocker("smp"); + } +} +``` + +`qemu_apply_machine_options` 函数会调用 `object_set_properties_from_keyval` 函数将 `qdict` 中的键值对设置为 `current_machine` 对象的属性，并在结束执行前检查机器是否启用 `semi-host` 模式以及是否配置了多个 CPU。 + +## 机器实例初始化 + +如果命令行参数启用了 `--preconfig` 选项，那么 QEMU 将会在完成创建初始虚拟机之前暂停，进入交互式配置状态并允许通过 [QEMU Machine Protocol](https://www.qemu.org/docs/master/interop/qemu-qmp-ref.html)（QMP） 进行一些配置。在本文中，没有配置 `--preconfig` 选项，因此 `qemu_init` 函数在初始化工作进入尾声时会调用 `qmp_x_exit_preconfig` 函数以避免 QEMU 执行暂停： + +```c +/* softmmu/vl.c: 2602 */ + +void qmp_x_exit_preconfig(Error **errp) +{ + if (phase_check(PHASE_MACHINE_INITIALIZED)) { + error_setg(errp, "The command is permitted only before machine initialization"); + return; + } + + qemu_init_board(); + qemu_create_cli_devices(); + qemu_machine_creation_done(); + + if (loadvm) { + load_snapshot(loadvm, NULL, false, NULL, &error_fatal); + } + if (replay_mode != REPLAY_MODE_NONE) { + replay_vmstate_init(); + } + + if (incoming) { + Error *local_err = NULL; + if (strcmp(incoming, "defer") != 0) { + qmp_migrate_incoming(incoming, &local_err); + if (local_err) { + error_reportf_err(local_err, "-incoming %s: ", incoming); + exit(1); + } + } + } else if (autostart) { + qmp_cont(NULL); + } +} +``` + +其中 `qemu_init_board()` 函数会进一步调用 `machine_run_board_init` 完成机器实例（主板）的一些初始化操作，包括设置内存、检查 CPU 类型、初始化加速器和其他相关的设置： + +```c +/* hw/core/machine.c: 1307 */ + +void machine_run_board_init(MachineState *machine, const char *mem_path, Error **errp) +{ + MachineClass *machine_class = MACHINE_GET_CLASS(machine); + ObjectClass *oc = object_class_by_name(machine->cpu_type); + CPUClass *cc; + + /* This checkpoint is required by replay to separate prior clock + reading from the other reads, because timer polling functions query + clock values from the log. */ + replay_checkpoint(CHECKPOINT_INIT); + + if (!xen_enabled()) { + /* On 32-bit hosts, QEMU is limited by virtual address space */ + if (machine->ram_size > (2047 << 20) && HOST_LONG_BITS == 32) { + error_setg(errp, "at most 2047 MB RAM can be simulated"); + return; + } + } + + if (machine->memdev) { + ram_addr_t backend_size = object_property_get_uint(OBJECT(machine->memdev), + "size", &error_abort); + if (backend_size != machine->ram_size) { + error_setg(errp, "Machine memory size does not match the size of the memory backend"); + return; + } + } else if (machine_class->default_ram_id && machine->ram_size && + numa_uses_legacy_mem()) { + if (!create_default_memdev(current_machine, mem_path, errp)) { + return; + } + } + + if (machine->numa_state) { + numa_complete_configuration(machine); + if (machine->numa_state->num_nodes) { + machine_numa_finish_cpu_init(machine); + } + } + + if (!machine->ram && machine->memdev) { + machine->ram = machine_consume_memdev(machine, machine->memdev); + } + + /* If the machine supports the valid_cpu_types check and the user + * specified a CPU with -cpu check here that the user CPU is supported. + */ + if (machine_class->valid_cpu_types && machine->cpu_type) { + int i; + + for (i = 0; machine_class->valid_cpu_types[i]; i++) { + if (object_class_dynamic_cast(oc, + machine_class->valid_cpu_types[i])) { + /* The user specificed CPU is in the valid field, we are + * good to go. + */ + break; + } + } + + if (!machine_class->valid_cpu_types[i]) { + /* The user specified CPU is not valid */ + error_report("Invalid CPU type: %s", machine->cpu_type); + error_printf("The valid types are: %s", + machine_class->valid_cpu_types[0]); + for (i = 1; machine_class->valid_cpu_types[i]; i++) { + error_printf(", %s", machine_class->valid_cpu_types[i]); + } + error_printf("\n"); + + exit(1); + } + } + + /* Check if CPU type is deprecated and warn if so */ + cc = CPU_CLASS(oc); + if (cc && cc->deprecation_note) { + warn_report("CPU model %s is deprecated -- %s", machine->cpu_type, + cc->deprecation_note); + } + + if (machine->cgs) { + /* + * With confidential guests, the host can't see the real + * contents of RAM, so there's no point in it trying to merge + * areas. + */ + machine_set_mem_merge(OBJECT(machine), false, &error_abort); + + /* + * Virtio devices can't count on directly accessing guest + * memory, so they need iommu_platform=on to use normal DMA + * mechanisms. That requires also disabling legacy virtio + * support for those virtio pci devices which allow it. + */ + object_register_sugar_prop(TYPE_VIRTIO_PCI, "disable-legacy", + "on", true); + object_register_sugar_prop(TYPE_VIRTIO_DEVICE, "iommu_platform", + "on", false); + } + + accel_init_interfaces(ACCEL_GET_CLASS(machine->accelerator)); + machine_class->init(machine); + phase_advance(PHASE_MACHINE_INITIALIZED); +} +``` + +在上述代码中需要关注的是通过 `machine_class->init` 来调用机器类型的初始化方法对机器实例 `machine` 进行初始化，通过动态调试我们可以发现，这里实际调用的是 `virt_machine_init` 函数： + +```c +/* hw/riscv/virt.c: 1332 */ + +static void virt_machine_init(MachineState *machine) +{ + const MemMapEntry *memmap = virt_memmap; + RISCVVirtState *s = RISCV_VIRT_MACHINE(machine); + MemoryRegion *system_memory = get_system_memory(); + MemoryRegion *mask_rom = g_new(MemoryRegion, 1); + char *soc_name; + DeviceState *mmio_irqchip, *virtio_irqchip, *pcie_irqchip; + int i, base_hartid, hart_count; + int socket_count = riscv_socket_count(machine); + + /* Check socket count limit */ + ... + + /* Initialize sockets */ + ... + + /* register system main memory (actual RAM) */ + memory_region_add_subregion(system_memory, memmap[VIRT_DRAM].base, + machine->ram); + + /* boot rom */ + memory_region_init_rom(mask_rom, NULL, "riscv_virt_board.mrom", + memmap[VIRT_MROM].size, &error_fatal); + memory_region_add_subregion(system_memory, memmap[VIRT_MROM].base, + mask_rom); + + /* + * Init fw_cfg. Must be done before riscv_load_fdt, otherwise the + * device tree cannot be altered and we get FDT_ERR_NOSPACE. + */ + s->fw_cfg = create_fw_cfg(machine); + rom_set_fw(s->fw_cfg); + + /* SiFive Test MMIO device */ + sifive_test_create(memmap[VIRT_TEST].base); + + /* VirtIO MMIO devices */ + ... + + /* load/create device tree */ + if (machine->dtb) { + machine->fdt = load_device_tree(machine->dtb, &s->fdt_size); + if (!machine->fdt) { + error_report("load_device_tree() failed"); + exit(1); + } + } else { + create_fdt(s, memmap); + } + + s->machine_done.notify = virt_machine_done; + qemu_add_machine_init_done_notifier(&s->machine_done); +} +``` + +`virt_machine_init` 函数是 QEMU 中 RISC-V 架构机器 virt 的初始化函数，它首先会检查插槽数量，初始化插槽并每个插槽创建一个中断控制器，然后根据 32位或 64 位设置 PCIe 内存映射参数，接着注册系统主内存并初始化引导ROM。此后，会初始化 virt 机器的一系列的设备，包括 VirtIO MMIO设备、PCIe设备、平台总线、串行设备、RTC 和闪存设备等，最后加载或创建设备树并设置机器初始化完成通知符告知 QEMU 机器（主板）初始化完成。 + +当机器初始化工作全部完成后，由 `qemu_machine_creation_done` 函数执行一系列后置的检查和状态同步操作，通知 QEMU 机器初始化工作全部完成且通过检查，执行流程可以进入下一阶段。 + +## 总结 + +本文梳理了 QEMU 机器创建及初始化的基本流程，并以 RISC-V 架构的 virt 平台为例，从机器类型选择、机器参数初始化和机器实例初始化三个环节切入，深入分析了 QEMU 机器创建机制的技术细节，打通了 QEMU 中虚拟机创建流程的内在逻辑。 + +## 参考资料 + +- [‘virt’ Generic Virtual Platform](https://www.qemu.org/docs/master/system/riscv/virt.html) +- [QEMU RISC-V virt 平台分析](https://juejin.cn/post/6891922292075397127) +- [QEMU 启动方式分析（3）: QEMU 代码与 RISCV 'virt' 平台 ZSBL 分析](https://gitee.com/tinylab/riscv-linux/blob/master/articles/20220911-qemu-riscv-zsbl.md) +- 《QEMU/KVM 源码解析与应用》李强，机械工业出版社 diff --git a/articles/images/qemu-system-machine-create/machine-init.svg b/articles/images/qemu-system-machine-create/machine-init.svg new file mode 100644 index 0000000..216596d --- /dev/null +++ b/articles/images/qemu-system-machine-create/machine-init.svg @@ -0,0 +1,4 @@ + + + +
qemu_create_machine
qemu_create_machine
SELECT MACHINE TYPE
SELECT MACHINE TYPE
select_machine
select_machine
object_class_get_list
object_class_get_list
find_machine
find_machine
INITI MACHINE
INITI MACHINE
object_set_machine_compat_props
object_set_machine_compat_props
object_property_add_child
object_property_add_child
cpu_exec_init_all
cpu_exec_init_all
page_size_init
page_size_init
MACHINE
MACHINE
INIT BOARD
INIT BOARD
qemu_init_board
qemu_init_board
machine_run_board_init
machine_run_board_init
qemu_create_cli_devices
qemu_create_cli_devices
qemu_machine_creation_done
qemu_machine_creation_done
QEMU INIT PROCESS
QEMU INIT PROCESS
qmp_x_exit_preconfig
qmp_x_exit_preconfig
qemu_apply_legacy_machine_options
qemu_apply_legacy_machine_options
qemu_apply_machine_options
qemu_apply_machine_options
FINISH MACHINE CREATION
FINISH MACHINE CREATIONText is not SVG - cannot display \ No newline at end of file -- Gitee From e4d8c9670249be5d5a7e1356e0d247ed6ffb09cb Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: jl-jiang Date: Sun, 1 Oct 2023 20:44:51 +0800 Subject: [PATCH 02/13] qemu-system-machine-create.md: commit correct result of tinycorrect-spaces Signed-off-by: jl-jiang --- articles/20230916-qemu-system-machine-create.md | 7 +++---- 1 file changed, 3 insertions(+), 4 deletions(-) diff --git a/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md b/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md index 9962c5f..6201615 100644 --- a/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md +++ b/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md @@ -1,4 +1,4 @@ -> Corrector: [TinyCorrect](https://gitee.com/tinylab/tinycorrect) v0.2-rc1 - [urls refs pangu]
+> Corrector: [TinyCorrect](https://gitee.com/tinylab/tinycorrect) v0.2-rc2 - [spaces]
> Author: jl-jiang
> Date: 2023/09/16
> Revisor: Bin Meng
@@ -201,10 +201,9 @@ struct MachineState { QEMU 使用 `MachineState` 结构体对机器的参数和运行状态进行描述，这里的 `current_machine` 就描述了新创建的 virt 机器，对 virt 的各类初始化操作就是对 `current_machine` 的成员变量进行操作。完成机器的实例化之后，`qemu_create_machine` 函数通过调用 `object_property_add_child` 将新创建的机器实例添加到 QEMU 的对象树中，并将默认的系统总线添加为其子对象。最后，QEMU 使用 `cpu_exec_init_all` 和 `page_size_init` 等函数对包括 IO 空间、内存映射、页面大小在内的一系列运行环境进行初始化，最终完成机器的创建，退出 `qemu_create_machine()` 函数. - ## 机器参数初始化 -机器参数初始化环节主要是根据命令函参数解析的结果设置新创建的机器实例的参数，具体工作由 `qemu_apply_legacy_machine_options` 和 `qemu_apply_machine_options` 函数完成。`qemu_apply_legacy_machine_options` 函数负责设置不在 `MachineState` 结构体中的属性，主要包括 `accel`, `kernel-irqchip`, `memory-backend` 等命令行选项： +机器参数初始化环节主要是根据命令函参数解析的结果设置新创建的机器实例的参数，具体工作由 `qemu_apply_legacy_machine_options` 和 `qemu_apply_machine_options` 函数完成。`qemu_apply_legacy_machine_options` 函数负责设置不在 `MachineState` 结构体中的属性，主要包括 `accel`, `kernel-irqchip`, `memory-backend` 等命令行选项： ```c /* softmmu/vl.c: 1649 */ @@ -254,7 +253,7 @@ static void qemu_apply_machine_options(QDict *qdict) ## 机器实例初始化 -如果命令行参数启用了 `--preconfig` 选项，那么 QEMU 将会在完成创建初始虚拟机之前暂停，进入交互式配置状态并允许通过 [QEMU Machine Protocol](https://www.qemu.org/docs/master/interop/qemu-qmp-ref.html)（QMP） 进行一些配置。在本文中，没有配置 `--preconfig` 选项，因此 `qemu_init` 函数在初始化工作进入尾声时会调用 `qmp_x_exit_preconfig` 函数以避免 QEMU 执行暂停： +如果命令行参数启用了 `--preconfig` 选项，那么 QEMU 将会在完成创建初始虚拟机之前暂停，进入交互式配置状态并允许通过 [QEMU Machine Protocol](https://www.qemu.org/docs/master/interop/qemu-qmp-ref.html)（QMP）进行一些配置。在本文中，没有配置 `--preconfig` 选项，因此 `qemu_init` 函数在初始化工作进入尾声时会调用 `qmp_x_exit_preconfig` 函数以避免 QEMU 执行暂停： ```c /* softmmu/vl.c: 2602 */ -- Gitee From 115f02c063e6d0e6dde0858a2911c50b8f53cc4f Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: jl-jiang Date: Sun, 1 Oct 2023 20:44:58 +0800 Subject: [PATCH 03/13] qemu-system-machine-create.md: commit correct result of tinycorrect-comments Signed-off-by: jl-jiang --- articles/20230916-qemu-system-machine-create.md | 8 ++++---- 1 file changed, 4 insertions(+), 4 deletions(-) diff --git a/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md b/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md index 6201615..d74485c 100644 --- a/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md +++ b/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md @@ -1,4 +1,4 @@ -> Corrector: [TinyCorrect](https://gitee.com/tinylab/tinycorrect) v0.2-rc2 - [spaces]
+> Corrector: [TinyCorrect](https://gitee.com/tinylab/tinycorrect) v0.2-rc2 - [spaces comments]
> Author: jl-jiang
> Date: 2023/09/16
> Revisor: Bin Meng
@@ -156,10 +156,10 @@ static MachineClass *find_machine(const char *name, GSList *machines) /* include/hw/boards.h: 324 */ struct MachineState { - /*< private >*/ + /* < private > */ Object parent_obj; - /*< public >*/ + /* < public > */ void *fdt; char *dtb; @@ -215,7 +215,7 @@ static void qemu_apply_legacy_machine_options(QDict *qdict) keyval_dashify(qdict, &error_fatal); - /* Legacy options do not correspond to MachineState properties. */ + /* Legacy options do not correspond to MachineState properties. */ ... prop = qdict_get(qdict, "memory"); -- Gitee From bd5666c5e8fce033f8aafabdb7122ef9d1ed069e Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: jl-jiang Date: Sun, 1 Oct 2023 20:45:08 +0800 Subject: [PATCH 04/13] qemu-system-machine-create.md: commit correct result of tinycorrect-codeblock Signed-off-by: jl-jiang --- articles/20230916-qemu-system-machine-create.md | 4 ++-- 1 file changed, 2 insertions(+), 2 deletions(-) diff --git a/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md b/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md index d74485c..e0e627b 100644 --- a/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md +++ b/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md @@ -1,4 +1,4 @@ -> Corrector: [TinyCorrect](https://gitee.com/tinylab/tinycorrect) v0.2-rc2 - [spaces comments]
+> Corrector: [TinyCorrect](https://gitee.com/tinylab/tinycorrect) v0.2-rc2 - [spaces comments codeblock]
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> Date: 2023/09/16
> Revisor: Bin Meng
@@ -81,7 +81,7 @@ static void qemu_create_machine(QDict *qdict) `qemu_create_machine` 函数首先调用 `select_machine` 函数检查命令行指定的机器类型是否在 QEMU 支持的机器列表中： -``` c +```c /* softmmu/vl.c: 1577 */ static MachineClass *select_machine(QDict *qdict, Error **errp) -- Gitee From 4b16a9a3f792bcad0b6ac5359cb417c82df76adb Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: jl-jiang Date: Sun, 1 Oct 2023 20:45:19 +0800 Subject: [PATCH 05/13] qemu-system-machine-create.md: commit correct result of tinycorrect-images Signed-off-by: jl-jiang --- articles/20230916-qemu-system-machine-create.md | 4 ++-- 1 file changed, 2 insertions(+), 2 deletions(-) diff --git a/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md b/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md index e0e627b..afa7981 100644 --- a/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md +++ b/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md @@ -1,4 +1,4 @@ -> Corrector: [TinyCorrect](https://gitee.com/tinylab/tinycorrect) v0.2-rc2 - [spaces comments codeblock]
+> Corrector: [TinyCorrect](https://gitee.com/tinylab/tinycorrect) v0.2-rc2 - [spaces comments codeblock images]
> Author: jl-jiang
> Date: 2023/09/16
> Revisor: Bin Meng
@@ -26,7 +26,7 @@ qemu-system-riscv64 -M virt -m 256M -nographic \ QEMU 机器创建及初始化的基本流程如下图所示： -![](images/qemu-system-machine-create/machine-init.svg) +![machine-init.svg](images/qemu-system-machine-create/machine-init.svg) ## 机器创建 -- Gitee From 509c22abf68c839fe4c84d0b7b7ed33ddbe9f533 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: jl-jiang Date: Sun, 1 Oct 2023 20:46:51 +0800 Subject: [PATCH 06/13] qemu-system-machine-create.md: commit correct result of tinycorrect-pangu Signed-off-by: jl-jiang --- articles/20230916-qemu-system-machine-create.md | 6 +++--- 1 file changed, 3 insertions(+), 3 deletions(-) diff --git a/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md b/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md index afa7981..c800162 100644 --- a/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md +++ b/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md @@ -1,4 +1,4 @@ -> Corrector: [TinyCorrect](https://gitee.com/tinylab/tinycorrect) v0.2-rc2 - [spaces comments codeblock images]
+> Corrector: [TinyCorrect](https://gitee.com/tinylab/tinycorrect) v0.2-rc2 - [spaces comments codeblock images urls refs pangu]
> Author: jl-jiang
> Date: 2023/09/16
> Revisor: Bin Meng
@@ -199,7 +199,7 @@ struct MachineState { }; ``` -QEMU 使用 `MachineState` 结构体对机器的参数和运行状态进行描述，这里的 `current_machine` 就描述了新创建的 virt 机器，对 virt 的各类初始化操作就是对 `current_machine` 的成员变量进行操作。完成机器的实例化之后，`qemu_create_machine` 函数通过调用 `object_property_add_child` 将新创建的机器实例添加到 QEMU 的对象树中，并将默认的系统总线添加为其子对象。最后，QEMU 使用 `cpu_exec_init_all` 和 `page_size_init` 等函数对包括 IO 空间、内存映射、页面大小在内的一系列运行环境进行初始化，最终完成机器的创建，退出 `qemu_create_machine()` 函数. +QEMU 使用 `MachineState` 结构体对机器的参数和运行状态进行描述，这里的 `current_machine` 就描述了新创建的 virt 机器，对 virt 的各类初始化操作就是对 `current_machine` 的成员变量进行操作。完成机器的实例化之后，`qemu_create_machine` 函数通过调用 `object_property_add_child` 将新创建的机器实例添加到 QEMU 的对象树中，并将默认的系统总线添加为其子对象。最后，QEMU 使用 `cpu_exec_init_all` 和 `page_size_init` 等函数对包括 IO 空间、内存映射、页面大小在内的一系列运行环境进行初始化，最终完成机器的创建，退出 `qemu_create_machine()` 函数。 ## 机器参数初始化 @@ -464,7 +464,7 @@ static void virt_machine_init(MachineState *machine) } ``` -`virt_machine_init` 函数是 QEMU 中 RISC-V 架构机器 virt 的初始化函数，它首先会检查插槽数量，初始化插槽并每个插槽创建一个中断控制器，然后根据 32位或 64 位设置 PCIe 内存映射参数，接着注册系统主内存并初始化引导ROM。此后，会初始化 virt 机器的一系列的设备，包括 VirtIO MMIO设备、PCIe设备、平台总线、串行设备、RTC 和闪存设备等，最后加载或创建设备树并设置机器初始化完成通知符告知 QEMU 机器（主板）初始化完成。 +`virt_machine_init` 函数是 QEMU 中 RISC-V 架构机器 virt 的初始化函数，它首先会检查插槽数量，初始化插槽并每个插槽创建一个中断控制器，然后根据 32 位或 64 位设置 PCIe 内存映射参数，接着注册系统主内存并初始化引导 ROM。此后，会初始化 virt 机器的一系列的设备，包括 VirtIO MMIO 设备、PCIe 设备、平台总线、串行设备、RTC 和闪存设备等，最后加载或创建设备树并设置机器初始化完成通知符告知 QEMU 机器（主板）初始化完成。 当机器初始化工作全部完成后，由 `qemu_machine_creation_done` 函数执行一系列后置的检查和状态同步操作，通知 QEMU 机器初始化工作全部完成且通过检查，执行流程可以进入下一阶段。 -- Gitee From 4f79c258ef749849ee7a859408e13a15e5225ee3 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: jl-jiang Date: Sun, 1 Oct 2023 20:47:16 +0800 Subject: [PATCH 07/13] qemu-system-machine-create.md: commit correct result of tinycorrect-urls Signed-off-by: jl-jiang --- articles/20230916-qemu-system-machine-create.md | 15 ++++++++++----- 1 file changed, 10 insertions(+), 5 deletions(-) diff --git a/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md b/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md index c800162..1526b78 100644 --- a/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md +++ b/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md @@ -1,4 +1,4 @@ -> Corrector: [TinyCorrect](https://gitee.com/tinylab/tinycorrect) v0.2-rc2 - [spaces comments codeblock images urls refs pangu]
+> Corrector: [TinyCorrect](https://gitee.com/tinylab/tinycorrect) v0.2-rc2 - [urls]
> Author: jl-jiang
> Date: 2023/09/16
> Revisor: Bin Meng
@@ -253,7 +253,7 @@ static void qemu_apply_machine_options(QDict *qdict) ## 机器实例初始化 -如果命令行参数启用了 `--preconfig` 选项，那么 QEMU 将会在完成创建初始虚拟机之前暂停，进入交互式配置状态并允许通过 [QEMU Machine Protocol](https://www.qemu.org/docs/master/interop/qemu-qmp-ref.html)（QMP）进行一些配置。在本文中，没有配置 `--preconfig` 选项，因此 `qemu_init` 函数在初始化工作进入尾声时会调用 `qmp_x_exit_preconfig` 函数以避免 QEMU 执行暂停： +如果命令行参数启用了 `--preconfig` 选项，那么 QEMU 将会在完成创建初始虚拟机之前暂停，进入交互式配置状态并允许通过 [QEMU Machine Protocol][003]（QMP）进行一些配置。在本文中，没有配置 `--preconfig` 选项，因此 `qemu_init` 函数在初始化工作进入尾声时会调用 `qmp_x_exit_preconfig` 函数以避免 QEMU 执行暂停： ```c /* softmmu/vl.c: 2602 */ @@ -474,7 +474,12 @@ static void virt_machine_init(MachineState *machine) ## 参考资料 -- [‘virt’ Generic Virtual Platform](https://www.qemu.org/docs/master/system/riscv/virt.html) -- [QEMU RISC-V virt 平台分析](https://juejin.cn/post/6891922292075397127) -- [QEMU 启动方式分析（3）: QEMU 代码与 RISCV 'virt' 平台 ZSBL 分析](https://gitee.com/tinylab/riscv-linux/blob/master/articles/20220911-qemu-riscv-zsbl.md) +- [‘virt’ Generic Virtual Platform][004] +- [QEMU RISC-V virt 平台分析][002] +- [QEMU 启动方式分析（3）: QEMU 代码与 RISCV 'virt' 平台 ZSBL 分析][001] - 《QEMU/KVM 源码解析与应用》李强，机械工业出版社 + +[001]: https://gitee.com/tinylab/riscv-linux/blob/master/articles/20220911-qemu-riscv-zsbl.md +[002]: https://juejin.cn/post/6891922292075397127 +[003]: https://www.qemu.org/docs/master/interop/qemu-qmp-ref.html +[004]: https://www.qemu.org/docs/master/system/riscv/virt.html -- Gitee From 936bae33c626c41f4695d46a50bb4c45844f95c6 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: jl-jiang Date: Sun, 1 Oct 2023 20:47:40 +0800 Subject: [PATCH 08/13] qemu-system-machine-create.md: commit correct result of tinycorrect-refs Signed-off-by: jl-jiang --- articles/20230916-qemu-system-machine-create.md | 9 +++++---- 1 file changed, 5 insertions(+), 4 deletions(-) diff --git a/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md b/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md index 1526b78..a33c56b 100644 --- a/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md +++ b/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md @@ -1,4 +1,4 @@ -> Corrector: [TinyCorrect](https://gitee.com/tinylab/tinycorrect) v0.2-rc2 - [urls]
+> Corrector: [TinyCorrect](https://gitee.com/tinylab/tinycorrect) v0.2-rc2 - [urls refs]
> Author: jl-jiang
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@@ -474,10 +474,11 @@ static void virt_machine_init(MachineState *machine) ## 参考资料 -- [‘virt’ Generic Virtual Platform][004] -- [QEMU RISC-V virt 平台分析][002] -- [QEMU 启动方式分析（3）: QEMU 代码与 RISCV 'virt' 平台 ZSBL 分析][001] - 《QEMU/KVM 源码解析与应用》李强，机械工业出版社 +- [QEMU 启动方式分析（3）: QEMU 代码与 RISCV 'virt' 平台 ZSBL 分析][001] +- [QEMU RISC-V virt 平台分析][002] +- [docs/master/interop/qemu-qmp-ref][003] +- [‘virt’ Generic Virtual Platform][004] [001]: https://gitee.com/tinylab/riscv-linux/blob/master/articles/20220911-qemu-riscv-zsbl.md [002]: https://juejin.cn/post/6891922292075397127 -- Gitee From 133012a6cc96db5827fdcd528803dbc4827cecb9 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: jl-jiang Date: Sun, 1 Oct 2023 20:49:47 +0800 Subject: [PATCH 09/13] fix typo --- articles/20230916-qemu-system-machine-create.md | 1 - 1 file changed, 1 deletion(-) diff --git a/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md b/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md index a33c56b..b240a4b 100644 --- a/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md +++ b/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md @@ -477,7 +477,6 @@ static void virt_machine_init(MachineState *machine) - 《QEMU/KVM 源码解析与应用》李强，机械工业出版社 - [QEMU 启动方式分析（3）: QEMU 代码与 RISCV 'virt' 平台 ZSBL 分析][001] - [QEMU RISC-V virt 平台分析][002] -- [docs/master/interop/qemu-qmp-ref][003] - [‘virt’ Generic Virtual Platform][004] [001]: https://gitee.com/tinylab/riscv-linux/blob/master/articles/20220911-qemu-riscv-zsbl.md -- Gitee From 8b8bbe4625abd46d59b1b567651f9324d56dcdcc Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: jl-jiang Date: Mon, 2 Oct 2023 15:06:34 +0800 Subject: [PATCH 10/13] Optimize image layout --- articles/images/qemu-system-machine-create/machine-init.svg | 2 +- 1 file changed, 1 insertion(+), 1 deletion(-) diff --git a/articles/images/qemu-system-machine-create/machine-init.svg b/articles/images/qemu-system-machine-create/machine-init.svg index 216596d..785ee13 100644 --- a/articles/images/qemu-system-machine-create/machine-init.svg +++ b/articles/images/qemu-system-machine-create/machine-init.svg @@ -1,4 +1,4 @@ -
qemu_create_machine
qemu_create_machine
SELECT MACHINE TYPE
SELECT MACHINE TYPE
select_machine
select_machine
object_class_get_list
object_class_get_list
find_machine
find_machine
INITI MACHINE
INITI MACHINE
object_set_machine_compat_props
object_set_machine_compat_props
object_property_add_child
object_property_add_child
cpu_exec_init_all
cpu_exec_init_all
page_size_init
page_size_init
MACHINE
MACHINE
INIT BOARD
INIT BOARD
qemu_init_board
qemu_init_board
machine_run_board_init
machine_run_board_init
qemu_create_cli_devices
qemu_create_cli_devices
qemu_machine_creation_done
qemu_machine_creation_done
QEMU INIT PROCESS
QEMU INIT PROCESS
qmp_x_exit_preconfig
qmp_x_exit_preconfig
qemu_apply_legacy_machine_options
qemu_apply_legacy_machine_options
qemu_apply_machine_options
qemu_apply_machine_options
FINISH MACHINE CREATION
FINISH MACHINE CREATIONText is not SVG - cannot display \ No newline at end of file +
qemu_create_machine
qemu_create_machine
SELECT MACHINE TYPE
SELECT MACHINE TYPE
select_machine
select_machine
object_class_get_list
object_class_get_list
find_machine
find_machine
INITI MACHINE
INITI MACHINE
object_set_machine_compat_props
object_set_machine_compat_props
object_property_add_child
object_property_add_child
cpu_exec_init_all
cpu_exec_init_all
page_size_init
page_size_init
MACHINE
MACHINE
INIT BOARD
INIT BOARD
qemu_init_board
qemu_init_board
machine_run_board_init
machine_run_board_init
qemu_create_cli_devices
qemu_create_cli_devices
qemu_machine_creation_done
qemu_machine_creation_done
QEMU INIT PROCESS
QEMU INIT PROCESS
qmp_x_exit_preconfig
qmp_x_exit_preconfig
qemu_apply_legacy_machine_options
qemu_apply_legacy_machine_options
qemu_apply_machine_options
qemu_apply_machine_options
FINISH MACHINE CREATION
FINISH MACHINE CREATIONText is not SVG - cannot display \ No newline at end of file -- Gitee From 9bfdc63abe3bd424c11e6678b05e8d67861ffcf2 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: jl-jiang Date: Thu, 26 Oct 2023 12:37:31 +0800 Subject: [PATCH 11/13] fix typos --- articles/20230916-qemu-system-machine-create.md | 6 +++--- 1 file changed, 3 insertions(+), 3 deletions(-) diff --git a/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md b/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md index b240a4b..4594eb6 100644 --- a/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md +++ b/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md @@ -150,7 +150,7 @@ static MachineClass *find_machine(const char *name, GSList *machines) } ``` -接下来 QEMU 会调用 `object_set_machine_compat_props()` 设置 virt 机器的全局属性，然后之前选择出的机器类型创建一个该类的实例 `current_machine`，这里的 `current_machine` 是一个 `MachineState` 类型的指针： +接下来 QEMU 会调用 `object_set_machine_compat_props` 设置 virt 机器的全局属性，然后之前选择出的机器类型创建一个该类的实例 `current_machine`，这里的 `current_machine` 是一个 `MachineState` 类型的指针： ```c /* include/hw/boards.h: 324 */ @@ -199,7 +199,7 @@ struct MachineState { }; ``` -QEMU 使用 `MachineState` 结构体对机器的参数和运行状态进行描述，这里的 `current_machine` 就描述了新创建的 virt 机器，对 virt 的各类初始化操作就是对 `current_machine` 的成员变量进行操作。完成机器的实例化之后，`qemu_create_machine` 函数通过调用 `object_property_add_child` 将新创建的机器实例添加到 QEMU 的对象树中，并将默认的系统总线添加为其子对象。最后，QEMU 使用 `cpu_exec_init_all` 和 `page_size_init` 等函数对包括 IO 空间、内存映射、页面大小在内的一系列运行环境进行初始化，最终完成机器的创建，退出 `qemu_create_machine()` 函数。 +QEMU 使用 `MachineState` 结构体对机器的参数和运行状态进行描述，这里的 `current_machine` 就描述了新创建的 virt 机器，对 virt 的各类初始化操作就是对 `current_machine` 的成员变量进行操作。完成机器的实例化之后，`qemu_create_machine` 函数通过调用 `object_property_add_child` 将新创建的机器实例添加到 QEMU 的对象树中，并将默认的系统总线添加为其子对象。最后，QEMU 使用 `cpu_exec_init_all` 和 `page_size_init` 等函数对包括 IO 空间、内存映射、页面大小在内的一系列运行环境进行初始化，最终完成机器的创建，退出 `qemu_create_machine` 函数。 ## 机器参数初始化 @@ -291,7 +291,7 @@ void qmp_x_exit_preconfig(Error **errp) } ``` -其中 `qemu_init_board()` 函数会进一步调用 `machine_run_board_init` 完成机器实例（主板）的一些初始化操作，包括设置内存、检查 CPU 类型、初始化加速器和其他相关的设置： +其中 `qemu_init_board` 函数会进一步调用 `machine_run_board_init` 完成机器实例（主板）的一些初始化操作，包括设置内存、检查 CPU 类型、初始化加速器和其他相关的设置： ```c /* hw/core/machine.c: 1307 */ -- Gitee From 661afcdda484d2505477cb450215c23074c43f8b Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: jl-jiang Date: Thu, 26 Oct 2023 12:39:10 +0800 Subject: [PATCH 12/13] qemu-system-machine-create.md: commit correct result of tinycorrect-refs Signed-off-by: jl-jiang --- articles/20230916-qemu-system-machine-create.md | 3 ++- 1 file changed, 2 insertions(+), 1 deletion(-) diff --git a/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md b/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md index 4594eb6..ed9db38 100644 --- a/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md +++ b/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md @@ -1,4 +1,4 @@ -> Corrector: [TinyCorrect](https://gitee.com/tinylab/tinycorrect) v0.2-rc2 - [urls refs]
+> Corrector: [TinyCorrect](https://gitee.com/tinylab/tinycorrect) v0.2-rc2 - [refs]
> Author: jl-jiang
> Date: 2023/09/16
> Revisor: Bin Meng
@@ -477,6 +477,7 @@ static void virt_machine_init(MachineState *machine) - 《QEMU/KVM 源码解析与应用》李强，机械工业出版社 - [QEMU 启动方式分析（3）: QEMU 代码与 RISCV 'virt' 平台 ZSBL 分析][001] - [QEMU RISC-V virt 平台分析][002] +- [docs/master/interop/qemu-qmp-ref][003] - [‘virt’ Generic Virtual Platform][004] [001]: https://gitee.com/tinylab/riscv-linux/blob/master/articles/20220911-qemu-riscv-zsbl.md -- Gitee From 765d479e1685d0528cdf59c339d7b2faab54ec5e Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: jl-jiang Date: Thu, 26 Oct 2023 12:39:52 +0800 Subject: [PATCH 13/13] fix ref url --- articles/20230916-qemu-system-machine-create.md | 2 +- 1 file changed, 1 insertion(+), 1 deletion(-) diff --git a/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md b/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md index ed9db38..9830a5f 100644 --- a/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md +++ b/articles/20230916-qemu-system-machine-create.md @@ -477,7 +477,7 @@ static void virt_machine_init(MachineState *machine) - 《QEMU/KVM 源码解析与应用》李强，机械工业出版社 - [QEMU 启动方式分析（3）: QEMU 代码与 RISCV 'virt' 平台 ZSBL 分析][001] - [QEMU RISC-V virt 平台分析][002] -- [docs/master/interop/qemu-qmp-ref][003] +- [QEMU QMP Reference Manual][003] - [‘virt’ Generic Virtual Platform][004] [001]: https://gitee.com/tinylab/riscv-linux/blob/master/articles/20220911-qemu-riscv-zsbl.md -- Gitee