linux - 产生中断(调用irqfd)如何在KVM虚拟机上调用中断？

Question

KVM irqfd ioctl为文件描述符启动 irqfd。它这样做:

       case KVM_IRQFD: {
              struct kvm_irqfd data;

              r = -EFAULT;
              if (copy_from_user(&data, argp, sizeof(data)))
                     goto out;
              r = kvm_irqfd(kvm, &data);
              break;
       }

其中 kvm_irqfd 是 here并调用 kvm_irqfd_assign启动唤醒队列:

       init_waitqueue_func_entry(&irqfd->wait, irqfd_wakeup);

即irqfd_wakeup这样做:

       if (flags & EPOLLIN) {
              u64 cnt;
              eventfd_ctx_do_read(irqfd->eventfd, &cnt);

              idx = srcu_read_lock(&kvm->irq_srcu);
              do {
                     seq = read_seqcount_begin(&irqfd->irq_entry_sc);
                     irq = irqfd->irq_entry;
              } while (read_seqcount_retry(&irqfd->irq_entry_sc, seq));
              /* An event has been signaled, inject an interrupt */
              if (kvm_arch_set_irq_inatomic(&irq, kvm,
                                       KVM_USERSPACE_IRQ_SOURCE_ID, 1,
                                       false) == -EWOULDBLOCK)
                     schedule_work(&irqfd->inject);
              srcu_read_unlock(&kvm->irq_srcu, idx);
              ret = 1;
       }

正如您在 schedule_work(&irqfd->inject) 中所见，它调度了 inject 函数，即 here :

static void
irqfd_inject(struct work_struct *work)
{
        struct kvm_kernel_irqfd *irqfd =
              container_of(work, struct kvm_kernel_irqfd, inject);
        struct kvm *kvm = irqfd->kvm;

        if (!irqfd->resampler) {
                kvm_set_irq(kvm, KVM_USERSPACE_IRQ_SOURCE_ID, irqfd->gsi, 1,
                 false);
                kvm_set_irq(kvm, KVM_USERSPACE_IRQ_SOURCE_ID, irqfd->gsi, 0,
                 false);
        } else
                kvm_set_irq(kvm, KVM_IRQFD_RESAMPLE_IRQ_SOURCE_ID,
                          irqfd->gsi, 1, false);
}

它调用kvm_set_irq定义here这是这样做的:

int kvm_set_irq(struct kvm *kvm, int irq_source_id, u32 irq, int level,
             bool line_status)
{
       struct kvm_kernel_irq_routing_entry irq_set[KVM_NR_IRQCHIPS];
       int ret = -1, i, idx;

       trace_kvm_set_irq(irq, level, irq_source_id);

       /* Not possible to detect if the guest uses the PIC or the
        * IOAPIC.  So set the bit in both. The guest will ignore
        * writes to the unused one.
        */
       idx = srcu_read_lock(&kvm->irq_srcu);
       i = kvm_irq_map_gsi(kvm, irq_set, irq);
       srcu_read_unlock(&kvm->irq_srcu, idx);

       while (i--) {
              int r;
              r = irq_set[i].set(&irq_set[i], kvm, irq_source_id, level,
                              line_status);
              if (r < 0)
                     continue;

              ret = r + ((ret < 0) ? 0 : ret);
       }

       return ret;
}

看起来它终于在以下位置调用了一些东西:

        r = irq_set[i].set(&irq_set[i], kvm, irq_source_id, level,
                        line_status);

这个set函数由this填充.它设置为 this function :

static int vgic_irqfd_set_irq(struct kvm_kernel_irq_routing_entry *e,
                   struct kvm *kvm, int irq_source_id,
                   int level, bool line_status)
{
        unsigned int spi_id = e->irqchip.pin + VGIC_NR_PRIVATE_IRQS;

        if (!vgic_valid_spi(kvm, spi_id))
                return -EINVAL;
        return kvm_vgic_inject_irq(kvm, 0, spi_id, level, NULL);
}

调用kvm_vgic_inject_irq最后调用vgic_put_irq这叫this :

void __vgic_put_lpi_locked(struct kvm *kvm, struct vgic_irq *irq)
{
       struct vgic_dist *dist = &kvm->arch.vgic;
    
       if (!kref_put(&irq->refcount, vgic_irq_release))
              return;
    
       list_del(&irq->lpi_list);
       dist->lpi_list_count--;
    
       kfree(irq);
}

但是我没看到这里是怎么调用GIC的，只看到被删除的列表。

我认为这里它会将中断发送到 GIC，然后它会以某种方式调用 VM。我试图了解调用 irqfd 文件描述符如何最终调用 VM 中的中断。

Answer 1

VGIC 是针对 arm 的，你应该检查 arm 支持文件。 x86 使用 APIC 或 PIC。现在主要是APIC。您可以查看这些 IRQ 芯片如何将外部信号传输到目标核心 (vcpu) 的规范。

例如，如果您使用的是使用 IOAPIC 的 x86 虚拟机(我不知道 VGIC)，例如(模拟)有 24 个引脚，并且您应该了解 APIC(硬件)，那么您就知道它是如何工作的。

https://elixir.bootlin.com/linux/v5.2.12/source/arch/x86/kvm/irq_comm.c#L271

https://elixir.bootlin.com/linux/v5.2.12/source/arch/x86/kvm/irq_comm.c#L38