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step1	66RING	2022-11-18	gpu qemu	true

第一阶段开发: 打印机

不实现任何逻辑, 只熟悉框架, 流畅触发回调函数打印信息。

最小qemu虚拟设备

最小virtio设备驱动

1. 注册驱动probe和remove方法
   • 填写struct virtio_driver结构体填表, 然后在init()中使用register_virtio_driver()注册驱动
2. probe()中注册设备文件操作方法, 创建设备文件
   • 驱动注册后会使用probe()探测设备, 这时要求注册时的id_table与底层设备匹配
   • probe()中负责创建设备文件, 之类使用misc_register注册并自动生成设备文件
3. 设备使用
   • probe()结束后设备文件创建完成
   • 对设备文件操作会触发绑定的fops中的open, ioctl, release

• ref
  • linux/drivers/nvdimm/virtio_pmem.c
  • https://paper.seebug.org/779/
  • probe何时调用
    • https://www.cnblogs.com/hoys/archive/2011/04/01/2002299.html
    • 在总线上驱动和设备的名字匹配，就会调用驱动的probe函数
    • 设备id和驱动注册的id: id_table中id
    • 当id被一个驱动占用时就不能被另一个驱动使用

virtio API

• struct virtio_device.priv

  • probe时初始化, 保存自定义的virtio设备的结构体

• struct virtqueue

  • virtio处理vring的接口

• virtio_find_single_vq()

  • 为virtio设备生成一个virtqueue
  • TODO: 更多细节

• ref

  • https://blog.csdn.net/xidianjiapei001/article/details/89299775
  • https://www.cnblogs.com/edver/p/16255243.html

API

• register_virtio_driver()

  • virtio驱动注册接口, init时调用, 填表注册
  • unregister_virtio_driver()释放, exit

• misc_register()

  • 在系统创建特殊设备文件, 填表注册
    • struct file_operations {}
    • struct miscdevice {}
  • probe时刻创建
  • 注册杂项设备
  • 主设备号为10的设备, 次设备号由.minor设置
  • 注册时自动创建字符设备
  • misc_deregister()释放, remove

• 内核态内存申请

  • kmalloc()
    • 线性申请内存, 物理空间连续, brk()
    • 不能超过128KB
    • kfree()释放
  • kzalloc()
    • kmalloc后还对申请的内存进行清零
    • kfree()释放
  • vmalloc
    • 虚拟地址连续, 但物理地址不一定连续
    • 对申请大小没有限制
    • vfree()释放

ref

• https://zhuanlan.zhihu.com/p/144349599

最小用户库

QEMU添加虚拟设备, 设备驱动插入后应该能在/dev/vgpu看到设备。

用户库就是封装与驱动的交互。而最简单的交互就是:

1. fd = open()打开设备
2. ioctl(fd), 向驱动发送命令

因为用户可能使用库中多条指令, 所以打开设备可以使用单例模式, 当fd已经打开是不再做打开操作。

API

• __builtin_expect(EXP, N), 告诉编译器EXP == N概率很大
  • __builtin_expect(!!(x), 1)x很可能为真
  • __builtin_expect(!!(x), 0)x很可能为假