背景
Read the fucking source code!--By 魯迅A picture is worth a thousand words.--By 高爾基
說明：
- KVM版本：5.9.1
- QEMU版本：5.0.0
- 工具：Source Insight 3.5， Visio
- 文章同步在博客園：
https://www.cnblogs.com/LoyenWang/
1. 概述
- 前篇文章講完了Qemu中如何來創建Virtio Device，本文將圍繞Guest OS中的Virtio Driver來展開；
看一下Guest OS（Linux）中的Virtio框架高層架構圖：
- 核心模塊爲virtio和virtqueue，其他高層的驅動都是基於核心模塊之上構建的；
- 顯然，本文會延續這個系列，繼續分析virtio-net驅動，重心在整體流程和框架上，細節不表；
- virtio-net，又是一個virtio設備，又是一個PCI設備，那麼驅動會怎麼組織呢？帶着問題上路吧。
2. 數據結構
說到驅動怎麼能不提linux設備驅動模型呢，感興趣的朋友可以去看看PCI系列分析文章，簡單來說就是內核創建總線用於掛載設備，總線負責設備與驅動的匹配。Linux內核創建了一個virtio bus：
- virtio設備和virtio驅動，通過
virtio_device_id來匹配，而這個都是在virtio規範中定義好的； virtio_device結構中有一個struct virtio_config_ops，函數集由驅動來進行指定，用於操作具體的設備；
本文描述的virtio-net驅動，既是一個virtio設備，也是一個pci設備，在內核中通過結構體struct virtio_pci_device來組織：
- 該結構體中維護了幾個IO區域：
Common, ISR, Device, Notify，用於獲取virtio設備的各種信息，這個也是由virtio規範決定的； - 通常來說一個virtio設備，由以下幾個部分組成：
- Device status field
- Feature bits
- Notifications
- Device Configuration space
- One or more virtqueues
- 從結構體看，它用於充當pci設備和virtio設備的紐帶，後續也會在probe函數中針對不同的部分進行對應的初始化；
以總線的匹配視角來看就是這樣子的：
3. 流程分析
3.1 virtio總線創建
先看一下virtio總線的創建，virtio bus當然也算是基建了：
bus_register註冊virtio總線，總線負責匹配，在匹配成功後調用通用的virtio_dev_probe函數；- 千里姻緣一線牽，當Virtio的ID號能對上時，就會觸發驅動探測，所以什麼時候進行設備註冊呢？
3.2 virtio驅動調用流程
詳細的細節，建議閱讀之前PCI驅動系列的分析文章，下邊羅列關鍵部分：
- virtio-net設備通過掛在pci總線上，系統在PCI子系統初始化時會去枚舉所有的設備，並將枚舉的設備註冊進系統；
- 系統在匹配上之後，調用設備的驅動；
- PCI設備根據Vendor ID來匹配驅動；
- virtio規範中規定基於PCI的virtio設備，Vendor ID號爲：
0x1AF4，因此最終調用的驅動入口爲virtio_pci_probe；
- 在probe函數中分配
struct virtio_pci_device結構，前文中也提到過它負責將virtio設備和pci設備綁定到一起，最終會在兩個設備驅動的probe函數中完成整體結構的初始化，也就是virtio_pci_probe完成一部分，實際的virtio設備驅動中完成一部分； virtio_pci_modern_probe：該函數的內容就與virtio規範緊密相關了，簡單來說，virtio設備都會按照規範填充common、device、isr、notification等功能部分，而virtio_pci_modern_probe函數通過virtio_pci_find_capability去獲取對應的能力，並且通過map_capability完成IO空間的映射；virtio_pci_probe中還設置了virtio_pci_config_ops操作函數集，並傳遞給virtio驅動，在驅動中調用這些回調函數來操作virtio設備；register_virtio_device：向系統註冊virtio設備，從而也就觸發了virtio總線的匹配操作，最終調用virtio_dev_probe函數；virtio_dev_probe函數中按照virtio規範分階段設置不同的狀態、獲取virtio設備的feature等，並最終調用實際設備的驅動程序了；
At last，終於摸到本文要說的virtio-net的驅動的入口了，當然，文章也要戛然而止了。
整體執行流程及框架應該清楚了，細節就留給大家了，待續。。。
參考
https://developer.ibm.com/technologies/linux/articles/l-virtio/
Virtual I/O Device (VIRTIO) Version 1.1
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