思洋互动网站建设学前班

在创建完VM和vCPU并且完成了初始化工作之后，就可以通过调度程序调度执行。因为在Linux中，KVM虚拟机作为一个系统线程运行，因此，KVM虚拟机的调度程序实际上也就是Linux的调度程序，具体的调度将在后文qemu部分进行讨论，在当前，KVM的调用是从ioctl的KVM_RUN指令字开始的。

KVM_RUN指令字针对fd_vcpu描述符操作，当vCPU准备完成之后，即可通过该指令让虚拟机运行起来。虚拟机运行的主要任务则是进行上下文切换。上下文切换的内容较多，通常包括通用寄存器、浮点寄存器、段寄存器、控制寄存器、MSR等，在KVM中，还包括APIC状态、TLB等。广州网站建设

通常，进行上下文切换的过程可以归纳为如下步骤。

1）KVM保存自己的上下文。

2）KVM通过使用将kvm_vcpu结构体中的相关上下文加载到物理CPU中。

3）KVM执行kvm_x86_ops中的run_vcpu函数，调用具体的平台相关指令，进入虚拟机运行环境中。

由此可见，上下文切换次数过于频繁会带来不小的性能开销，因此，很有必要对这方面进行优化。和操作系统进行进程切换的思路一样，KVM使用Lazy Save/Restore的方法进行优化。其基本思想是尽量不要对寄存器进行恢复/保存操作，直到必须要这么做的时候，才进行类似的操作。

执行vCPU的请求首先发送到kvm_vcpu_ioctl函数中，然后加载vCPU参数，调用kvm_arch_vcpu_ioctl_run函数进入具体的vCPU运行环节。

1）通过调用sigprocmask函数，保证在vCPU的初始化过程中，不会因为来自其他线程的信号干扰而中断。

2）将vCPU的状态切换为KVM_MP_STATE_UNINITIALIZED。广州网站建设

3）配置APIC和mmio的中断信息。

4）对要进入的虚拟机进行一些关键指令的测试，在测试中主要针对内存读/ 写情况进行测试。

5）将vCPU中保存的上下文信息（寄存器状态等）写入指定的位置。

6）接下来才开始实质性的工作，调用__vcpu_run函数进行后续处理。

__vcpu_run函数的代码如下。

代码5-11  __vcpu_run函数

1. (5232)  static int __vcpu_run(struct kvm_vcpu *vcpu)  
2. (5233)  {  
3. (5234)      int r;  
4. (5235)      struct kvm *kvm = vcpu->kvm;  
5. (5236)    
6. (5237)      if (unlikely(vcpu->arch.mp_state == KVM_MP_STATE_SIPI_RECEIVED)) {  
7. (5238)          pr_debug("vcpu %d received sipi with vector # %x\n",  
8. (5239)               vcpu->vcpu_id, vcpu->arch.sipi_vector);  
9. (5240)          kvm_lapic_reset(vcpu);  
10. (5241)          r = kvm_arch_vcpu_reset(vcpu);  
11. (5242)          if (r)  
12. (5243)              return r;  
13. (5244)          vcpu->arch.mp_state = KVM_MP_STATE_RUNNABLE;  
14. (5245)      }  
15. (5246)    
16. (5247)      vcpu->srcu_idx = srcu_read_lock(&kvm->srcu);  
17. (5248)      vapic_enter(vcpu);  
18. (5249)    
19. (5250)      r = 1;  
20. (5251)      while (r > 0) {  
21. (5252)          if (vcpu->arch.mp_state == KVM_MP_STATE_RUNNABLE)  
22. (5253)              r = vcpu_enter_guest(vcpu);  
23. (5254)          else {  
24. (5255)              srcu_read_unlock(&kvm->srcu, vcpu->srcu_idx);  
25. (5256)              kvm_vcpu_block(vcpu);  
26. (5257)              vcpu->srcu_idx = srcu_read_lock(&kvm->srcu);  
27. (5258)              if (kvm_check_request(KVM_REQ_UNHALT, vcpu))  
28. (5259)              {  
29. (5260)                  switch(vcpu->arch.mp_state) {  
30. (5261)                  case KVM_MP_STATE_HALTED:  
31. (5262)                      vcpu->arch.mp_state =  
32. (5263)                          KVM_MP_STATE_RUNNABLE;  
33. (5264)                  case KVM_MP_STATE_RUNNABLE:  
34. (5265)                      break;  
35. (5266)                  case KVM_MP_STATE_SIPI_RECEIVED:  
36. (5267)                  default:  
37. (5268)                      r = -EINTR;  
38. (5269)                      break;  
39. (5270)                  }  
40. (5271)              }  
41. (5272)          }  
42. (5273)    
43. (5274)          if (r <= 0)  
44. (5275)              break;  
45. (5276)    
46. (5277)          clear_bit(KVM_REQ_PENDING_TIMER, &vcpu->requests);  
47. (5278)          if (kvm_cpu_has_pending_timer(vcpu))  
48. (5279)              kvm_inject_pending_timer_irqs(vcpu);  
49. (5280)    
50. (5281)          if (dm_request_for_irq_injection(vcpu)) {  
51. (5282)              r = -EINTR;  
52. (5283)              vcpu->run->exit_reason = KVM_EXIT_INTR;  
53. (5284)              ++vcpu->stat.request_irq_exits;  
54. (5285)          }  
55. (5286)          if (signal_pending(current)) {  
56. (5287)              r = -EINTR;  
57. (5288)              vcpu->run->exit_reason = KVM_EXIT_INTR;  
58. (5289)              ++vcpu->stat.signal_exits;  
59. (5290)          }  
60. (5291)          if (need_resched()) {  
61. (5292)              srcu_read_unlock(&kvm->srcu, vcpu->srcu_idx);  
62. (5293)              kvm_resched(vcpu);  
63. (5294)              vcpu->srcu_idx = srcu_read_lock(&kvm->srcu);  
64. (5295)          }  
65. (5296)      }  
66. (5297)    
67. (5298)      srcu_read_unlock(&kvm->srcu, vcpu->srcu_idx);  
68. (5299)    
69. (5300)      vapic_exit(vcpu);  
70. (5301)    
71. (5302)      return r;  
72. (5303)  }