QEMU virtio 虚拟化技术初始化调试指南

"本文档介绍了如何在物理机上设置环境以进行`virtio`初始化流程的调试，包括了QEMU的源码下载、编译、调试步骤，以及使用`virtio`驱动创建和运行虚拟机的过程。" 在深入探讨`virtio`初始化流程之前，我们先了解`virtio`是什么。`virtio`是一种轻量级的虚拟化设备接口标准，旨在提高虚拟机（VM）的性能和效率。它通过减少模拟硬件的开销，使得虚拟化设备如网络卡和硬盘能直接与宿主机的硬件通信，从而提高I/O性能。 首先，环境准备包括安装两个不同的操作系统镜像：Fedora 25用于作为虚拟机的镜像，而CentOS 7则作为物理机操作系统。在CentOS 7上，采用`develop & workstation`模式，并配置了IP地址`10.136.69.35/24`，便于后续的调试和交互。 接下来，`virtio`相关的工作开始。QEMU的源码（版本2.7.0）被上传到物理机并解压，接着安装编译所需的依赖包，包括`gcc`, `zlib-devel`, `glib2-devel`, `autoconf`, `libtool`和`gcc-c++`。完成这些后，使用`./configure --enable-debug`配置编译选项，启用调试功能，然后通过`make -j 32`进行编译，生成调试版本的QEMU。 为了调试`virtio`设备，使用`gdb`启动QEMU，设置参数`enable-kvm`, `cpuhost`, `m2560`, `smp4`，并指定虚拟磁盘和网络设备为`virtio`驱动。设置断点在`virtio_blk_device_realize`函数，以在虚拟块设备初始化时暂停执行，然后使用`bt`命令查看调用堆栈，帮助理解初始化过程。 接下来，通过`dd`命令创建一个10GB的空文件`centos.img`，用作虚拟机的磁盘。然后，使用QEMU启动虚拟机，安装CentOS 7，这里通过光驱（CD-ROM）引导并使用`virtio`驱动挂载`centos.img`。安装完成后，再次使用QEMU启动虚拟机，检查`virtio`驱动是否已加载，通过`lsmod | grep virtio`命令可以查看。 最后，为了调试已安装的系统，再次启动`gdb`并设置QEMU参数，以便在`virtio_blk_device_realize`处设置断点，继续跟踪`virtio`设备的初始化流程。 这个过程涵盖了`virtio`驱动的使用、QEMU的编译调试以及在虚拟机中运行和分析`virtio`驱动的整个生命周期，对于理解`virtio`的初始化流程和性能优化具有重要意义。通过这样的步骤，开发者可以更深入地理解虚拟化技术，并可能发现和解决潜在的性能问题。