Xen添加一個hypercall

在Xen中，hypercall（超調用）是一個比較重要的概念；hypercall類似於system call，hypercall之於xen hypervisor就像系統調用之於Linux kernel.
在x86平臺上，Xen中的hypercall是通過軟中端（中斷號0×82）來實現的。
在linux系統中添加新的系統調用，一般需要三個步驟：
1. 註冊新的系統調用號
2. 更新系統調用表
3. 添加新函數
在xen中添加一個hypercall，也類似於在linux中添加一個系統調。下面簡單介紹一下，如何創建一個自己的hypercall。
（添加一個hypercall的完整的patch在這裏：add_hypercall.patch，可以用在最新的xen-unstable tree上。）

0.準備工作：獲取xen源代碼，以最新的upstreamxen爲例

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1 2	hg clone http://xenbits.xen.org/xen-unstable.hg cd xen-unstable.hg

也可以到如下網頁去下載Xen hypervisor的tarball文件：

http://www.xen.org/products/xen_source.html

1. 註冊一個hypercall調用號：xen/include/public/xen.h

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#define __HYPERVISOR_tmem_op 38 #define __HYPERVISOR_xc_reserved_op 39 /* reserved for XenClient */ +#define __HYPERVISOR_hello_hypercall 39 /* add this temporarily; 39 is not used before */

2. 更新系統調用表：xen/arch/x86/x86_64/entry.S (若是32bit Intel平臺，則是x86_32/entry.S)。

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@@ -697,6 +697,7 @@ .quad do_domctl .quad do_kexec_op .quad do_tmem_op + .quad do_hello_hypercall .rept __HYPERVISOR_arch_0-((.-hypercall_table)/8) .quad do_ni_hypercall .endr @@ -745,6 +746,7 @@ .byte 1 /* do_domctl */ .byte 2 /* do_kexec */ .byte 1 /* do_tmem_op */ + .byte 1 /* do_hello_hypercall */ .rept __HYPERVISOR_arch_0-(.-hypercall_args_table) .byte 0 /* do_ni_hypercall */ .endr

3. 定義hypercall處理函數的頭文件：xen/include/asm-x86/hypercall.h

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@@ -94,6 +94,10 @@ do_kexec( unsigned long op, unsigned arg1, XEN_GUEST_HANDLE(void) uarg); +extern int +do_hello_hypercall( + char* str); +

4. 定義函數在適當的地方（本例在：xen/arch/x86/traps.c中）

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@@ -3850,6 +3850,20 @@ return -EINVAL; } +int do_hello_hypercall(char* str) +{ + printk("------------------------------\n"); + printk("Begin: hello hypercall.\n"); + if(str != NULL) + printk("Hello, %s.\n", str); + else + printk("Hello, the unkown.\n"); + printk("End: hello hypercall.\n"); + printk("----demoed by Jay.----\n"); + printk("------------------------------\n"); + return 0; +} + /* * Local variables: * mode: C

到這裏，添加hypercall的代碼就基本完成了，然後需要編譯xen hypervisor：
make xen
將生成的xen.gz更新到啓動時用的xen.gz，重啓系統。
下面寫一個測試這個hypercall的簡單代碼：
xen提供了/proc/xen/privcmd這個虛擬文件，從而在ring 3（用戶空間）可以利用ioctl來調用hypercall。
（注意：需要保證/usr/include/xen/xen.h中有你添加的__HYPERVISOR_hello_hypercall的宏定義，否則會編譯報錯，找不到新定義的hypercall符號。）
詳細代碼見：test_hypercall.c

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#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <errno.h> #include <sys/ioctl.h> #include <linux/types.h> #include <fcntl.h> #include <string.h> #include <xenctrl.h> #include <xen/sys/privcmd.h> int main(int argc, char *argv[]) { int fd, ret; char * message; if (argc != 2) { printf("please input one parameter!\n"); return -1; } message = (char *) malloc(sizeof(char) * (strlen(argv[1])+1)); strcpy(message, argv[1]); privcmd_hypercall_t my_hypercall = { __HYPERVISOR_hello_hypercall, {(__u64)message, 0, 0, 0, 0} }; fd = open("/proc/xen/privcmd", O_RDWR); if (fd < 0) { perror("can't open /proc/xen/privcmd"); exit(1); } else printf("privcmd's fd = %d\n", fd); ret = ioctl(fd, IOCTL_PRIVCMD_HYPERCALL, &my_hypercall); printf("ret = %d\n", ret); }

注意測試代碼中，這裏有個強制類型轉換：(__u64)message，是爲了適應結構體privcmd_hypercall_t的定義，否則會出現編譯時warning：
test_hypercall.c:23: warning: initialization makes integer from pointer without a cast
因爲需要將指針變量轉化爲__u64整型的變量（__u64類型在linux/types.h中定義），應該顯式強制類型轉換，詳見：/usr/include/xen/sys/privcmd.h

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#include <linux/types.h> #ifndef __user #define __user #endif typedef struct privcmd_hypercall { __u64 op; __u64 arg[5]; } privcmd_hypercall_t;

編譯測試程序：gcc test_hypercall.c -o test_hypercall
運行測試程序：

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[root@vt-snb7 jay]# ./test_hypercall world privcmd's fd = 3 ret = 0

查看測試結果：xl dmesg | less

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(XEN) ------------------------------ (XEN) Begin: hello hypercall. (XEN) Hello, world. (XEN) End: hello hypercall. (XEN) ----demoed by Jay.---- (XEN) ------------------------------

參考資料：
在DomU中調用hypercall見：http://blog.csdn.net/sploving/article/details/5990507

http://wiki.xen.org/wiki/Hypercall

http://hi.baidu.com/mars208/blog/item/847dbc2200c628198b82a146.html

標籤: Linux,Virtualization,Xen