kvm迁移中脏页位图机制源码分析-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/mrbuffoon/article/details/54948532

本文深入分析KVM在线迁移时的脏页位图机制，探讨了KVM内核和QEMU层的脏页位图维护，以及它们之间的同步过程。重点介绍了migration_bitmap_sync()、memory_region_test_and_clear_dirty()和cpu_physical_memory_set_dirty_flags()等关键函数的作用。

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我们都知道KVM支持在线迁移，而其在线迁移是通过内存预拷贝（迭代拷贝）机制来实现的。预拷贝的一个思想就是不断记录脏页并每一轮迭代拷贝脏页面，直至达到一定的条件就退出迭代，进行最后的停机拷贝。关于预拷贝的原理我之前有博客进行了简单分析，在这里就不重复说明了。那这篇文章主要是就其中的脏页记录机制从源码层面进行分析。

这里分析的代码版本是kvm3.10.1和qemu 1.5.3。我们直接进入到迁移（migration）的线程函数Migration.c--->migration_thread()，直接看代码：

static void *migration_thread(void *opaque)
{
    //.........//省略部分代码
    qemu_savevm_state_begin(s->file, &s->params);

    while (s->state == MIG_STATE_ACTIVE) {
        int64_t current_time;
        uint64_t pending_size;

        if (!qemu_file_rate_limit(s->file)) {
            DPRINTF("iterate\n");
            pending_size = qemu_savevm_state_pending(s->file, max_size);
            DPRINTF("pending size %lu max %lu\n", pending_size, max_size);
            if (pending_size && pending_size >= max_size) {
                qemu_savevm_state_iterate(s->file);
            } else {
                //..........//省略部分代码
                qemu_savevm_state_complete(s->file);
                //..........//省略部分代码
            }
        }

        //..........//省略部分代码
        
    }

    //..........//省略部分代码

    return NULL;
}

这个函数主要是完成迁移的初始化以及内存拷贝过程，这里先看一下里面qemu_savevm_state_begin()这个函数，他里面调用了save_live_setup这个函数指针，这个函数指针在之前被注册，指向了ram_save_setup()这个函数，具体的注册过程这里不进行分析，根据代码追一下可以追到的。ram_save_setup()主要是进行一些初始化的工作，下面看ram_save_setup()这个函数：

static int ram_save_setup(QEMUFile *f, void *opaque)
{
    ........

    migration_bitmap = bitmap_new(ram_pages);
    bitmap_set(migration_bitmap, 0, ram_pages);
    migration_dirty_pages = ram_pages;

    ........