QEMU源码全解析 —— 内存虚拟化（2）

已于 2025-02-23 21:47:53 修改
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分类专栏： QEMU/KVM KVM 文章标签： QEMU KVM
于 2024-02-03 09:22:26 首次发布
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/phmatthaus/article/details/136002405
本文介绍了QEMU内存管理模型中的关键结构AddressSpace和MemoryRegion。AddressSpace表示虚拟机或CPU的地址空间，包括全局、CPU和设备视角。MemoryRegion构成无环图模拟内存，用于描述内存区域。QEMU通过MemoryRegion和AddressSpace实现内存的正向管理和反向查找。此外，MemoryRegion与AddressSpace的关系以及它们在QEMU内存初始化中的作用被详细阐述。

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kvm_set_phys_mem中的start_addr为该MemoryRegionSection在AddressSpace中的起始地址，对address_space_memory而言，其表示的就是虚拟机的物理地址，kvm_set_phys_mem(kml, &u1->section调用kvm_set_user_memory_region进行物理内存HVA和GPA关系的的注册和映射。system_memory和system_io是所有MemoryRegion的root节点。
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x86虚拟内存和qemu内存虚拟化
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个人产生一些想法，努力去找答案，然后记录下来，刚开始都是一些问题，由一个问题想到更多问题，有些问题之间扯的很远，然后找答案，记录下来的都是问题和答案，努力加工整理成文章，感觉还是不成体系，理解不深而且未必正确。
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当Guest对RAM或者IO进行读写时，一定会调用 store和load汇编指令，该指令，会被TCG捕捉到，然后，进入store_helper或者load_helper中，IO空间的 MemoryRegion 是有对应的 ops 中的read/write接口的，但是对于 system ram，并没有ops，那么，各自是如何读写的呢？因此，对于 Guest的RAM 访问，直接mempcy即可，不需要 ops() 设置的，而对于IO空间，会通过mr->ops->write()接口来读写IO空间。
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08-29 1037
内存虚拟化 内存初始化 qemu的虚拟地址作为guest的物理地地址，guest运行在虚拟的地址空间，但终究是存在物理内存上的，所以要建立虚拟地址空间与物理地址之间的映射。另外，必须要为虚拟机运行程序提供安全的、隔离的运行环境，避免虚拟机之间、虚拟机与宿主机之间的相互干扰。qemu会提前为guest申请好虚拟地址，只有真正需要的时候，通过产生页中断申请物理地址，并且建立页表产生对应关系。 guest对内存的要求 对操作系统从加载到执行的情况来分析，它需要使用一个从0开始的、连续的物理地址空间.在有虚
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关系：客户机虚拟地址---> 哈希表 ---> 影子页表 ---> 虚拟地址--->宿主物理地址； 哈希表之所以用物理地址映射（到影子页表是用虚拟机地址的）是因为每个客户机只有一个哈希表，而虚拟地址每个客户机有多个进程对应的虚拟机地址，也有多个影子表。而物理地址只有一个；以通过物理地址唯一来对应哈希表唯一，并且影子页表也是通过cr3来确定唯一；
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