QEMU1.3.0的源码分析三：user model之linux

从源码目录来看，user model有两块内容bsd-user和linux-user。我主要研究了下linux-user这种情况。

首先要提一下通常容易关注的焦点，linux-user下的函数入口点：/源码目录/linux-user/main.c中的

Line:3388    int main(int argc, char **argv, char **envp).

找到了入口函数，就可以根据这个main函数中的调用关系来看看这个情况下的主要执行流程和动作了。

int main(int argc, char **argv, char **envp)
{

    module_call_init(MODULE_INIT_QOM);

    qemu_cache_utils_init(envp);

    /*初始化了tcg的相关部分，包含了cpu动态转化的一些初始化操作。*/

    tcg_exec_init(0);
    cpu_exec_init_all();

    /*包含了虚拟cpu的初始化*/

    env = cpu_init(cpu_model);

 

    /*加载可执行程序，即Guest code*/

    ret = loader_exec(filename, target_argv, target_environ, regs,

        info, &bprm);

    target_set_brk(info->brk);

    /*系统调用初始化*/

    syscall_init();

    /*信号初始化*/

    signal_init();

   /*此函数是主要的循环体，通过这个函数来实现对指令的动态翻译，并且执行翻译之后的Host Code。

   通过最终调用cpu_gen_code()函数（位于translate-all.c文件中）来实现

    动态翻译，其中调用了两个关键函数。一个关键函数是gen_intermediate_code()

   函数（位于target-arm/translate.c，此处以guest指令集为arm为例，其他的可以自行替换），

   这个函数的主要功能是根据Guest Code生成TCG Operations。另外一个重要的函数是

  tcg_gen_code()函数(位于tcg/tcg.c)，这个函数主要是把TCG Operations转化成Host code。*/

    cpu_loop(env);

    /* never exits */

 

    return 0;

}

下面来分析下刚才介绍的重要函数cpu_loop(). cpu_loop()函数在linux-user/main.c中有多个版本，区别在于参数，参数是不同的cpu state，下面举例仍然以arm为主。

void cpu_loop(CPUARMState *env)
{
    int trapnr;
    unsigned int n, insn;
    target_siginfo_t info;
    uint32_t addr;

    for(;;) {
        cpu_exec_start(env);
        trapnr = cpu_arm_exec(env);

        cpu_exec_end(env);

   ...............

}

可以看到for循环里有三个函数调用，分别是cpu_exec_start，cpu_arm_exec，cpu_exec_end。其中最重要的

cpu_arm_exec函数，通过target-arm/cpu.h中的宏定义#define cpu_exec cpu_arm_exec调用了cpu-exec.c文件

中的cpu_exec()函数。

cpu_exec()是整个qemu中的一个重要函数，它负责整个核心的从guest code 到host code的翻译和执行。

cpu_exec()首先会去调用tb_find_fast()，tb_find_fast()会判断取回来的tb是否合法，如果不合法会去调用tb_find_slow()函数。

tb_find_slow()会试图通过物理mapping去寻找tb，如果寻找失败则会调用tb_gen_code()去翻译代码。

cpu_exec()函数调用tb_find_fast()之后会调用tcg_qemu_tb_exec()去执行所找到的tb。最后再调用cpu_exec_nocache()去执行剩下的代码。