Qemu-kvm的memory hotplug特性

来源：互联网发布：新手学淘宝开店 pdf 编辑：程序博客网时间：2024/06/07 07:09

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内容系本人学习、研究和总结，如有雷同，实属荣幸！

支持piix4,ich9两种芯片模拟下的内存热插拔。

编译，运行

qemu-kvm的patch

http://github.com/vliaskov/qemu-kvm/commits/memhp-v4
seabios的patch

http://github.com/vliaskov/seabios/commits/memhp-v4

使用方法

确认guest支持memory hot plug
进入boot目录，通过命令
```
grep hotplug -i config-********
```

使用命令卸载内存

"echo 1 > /sys/bus/acpi/devices/PNP0C80\:00/eject"

添加dimm设备

(qemu) device_add dimm,id=ram0,bus=membus.0

查询添加dimm设备命令执行结果

(qemu) info memory-hotplug  dimm: ram0 hot-add success  or  dimm: ram0 hot-add failure

删除dimm设备 (还需要在guest内部使用命令卸载内存)
```
(qemu) device_del ram3  
```

查询删除dimm设备命令执行结果

(qemu) info memory-hotplug  dimm: ram3 hot-remove success  or  dimm: ram3 hot-remove failure

查询dimm设备情况

(qemu) info dimm  dimm0: ondimm1: offdimm2: offdimm3: on

可以正确显示guest使用的内存
```
info balloon
```
查询guest总可用内存情况
```
info memory-total  
```

启动虚拟机时指定dimm设备

"-device dimm,id=name,size=sz,node=pxm,populated=on|off,bus=membus.0"

代码原理、解读

几个重要的结构

DimmBus

提供hotplug能力的bus.独立于main system bus.

挂载在北桥芯片上，如i440FX.

主要记录关联的dimm device,以及DimmBus的相关操作。

74 typedef struct DimmBus {75     BusState qbus;76     DeviceState *dimm_hotplug_qdev;77     dimm_hotplug_fn dimm_hotplug;78     DimmConfiglist dimmconfig_list;79     dimm_hotplug_fn dimm_revert;80     QTAILQ_HEAD(Dimmlist, DimmDevice) dimmlist;81     QTAILQ_HEAD(dimm_hp_result_head, dimm_hp_result)  dimm_hp_result_queue;82     QLIST_ENTRY(DimmBus) next;83 } DimmBus;

DimmDevice

Dimm设备内部信息（HotPlug enable Slot）。挂设备载在DimmBus上。

45 struct DimmDevice {46     DeviceState qdev;47     uint32_t idx; /* index in memory hotplug register/bitmap */48     ram_addr_t start; /* starting physical address */49     ram_addr_t size;50     uint32_t node; /* numa node proximity */51     uint32_t populated; /* 1 means device has been hotplugged. Default is 0. */52     MemoryRegion *mr; /* MemoryRegion for this slot. !NULL only if populated */53     dimm_hp_pending_code pending; /* pending hot operation for this dimm */54     QTAILQ_ENTRY(DimmDevice) nextdimm;55 };

DimmConfig
主要记录dimm slot信息。初始由用户输入。
用于dimm设备创建和查询dimm设备poplulate状态（qmp_query_dimm_info）。

57 typedef struct DimmConfig {58     const char *name;59     uint32_t idx; /* index in linear memory hotplug bitmap */60     const char *bus_name;61     ram_addr_t start; /* starting physical address */62     ram_addr_t size;63     uint32_t node; /* numa node proximity */64     uint32_t populated; /* 1 means device has been hotplugged. Default is 0. */65     QTAILQ_ENTRY(DimmConfig) nextdimmcfg;66 } DimmConfig;

dimm_hp_result 记录上次dimm hotplug操作的结果。只能查询一次，查询后删除。
关联函数主要有qmp_query_memory_hotplug。用于用户查询hotplug命令执行情况。

85 struct dimm_hp_result {86     const char *dimmname;87     dimm_hp_result_code ret;88     QTAILQ_ENTRY(dimm_hp_result) next;89 };

qemu做了什么？

对于查询系的命令来说，很简单。只是向用户返回当前的信息。

对于设定系的命令:
1. 初始创建虚拟机指定dimm设备
  系统初始化主板设备时，会创建membus.0/1和membus.pv两个内存热插拔的bus。这些bus挂载在北桥芯片下。详细可见i440fx_initfn函数。然后根据用户指定，初始化dimm设备并根据populated进行plug。详细可见dimm_init函数。
  plug过程：
  a. memory region初始化并修改虚拟机内存配置
  b. 修改dimm device信息（主要是populate状态）
  c. 调用bus的hot plug处理，详细见ich9_dimm_hotplug或piix4_dimm_hotplug,主要是设置acpi寄存器并通过中断注入给虚拟机。
2. hot add dimm设备
  do_device_add->qdev_device_add->qdev_init->dimm_init
  过程描述：
  a.do_device_add为device add操作的入口，函数获取了输入的device参数，然后调用qdev_device_add进行添加操作。
  b.qdev_device_add函数获取设备driver,bus，然后调用qdev_init进行初始化。
  c.后续调用dimm_init进行初始化，过程同上。
3. hot remove dimm设备
  qmp_device_del ->qdev_unplug ->device unplug implement（dimm_unplug_device）->dimmbus's unplug(ich9_dimm_hotplug、piix4_dimm_hotplug) 过程描述：
  a. qmp_device_del根据id查询到dev，然后调用qdev_unplug函数进行卸载。
  b. qdev_unplug中确认设备是否支持hotplug，然后调用设备类的unplug函数。
  c. dimm_unplug_device的实现实际上是直接调用dimm bus的unplug函数。
  d. ich9_dimm_hotplug为例，调用disable_mem_device（实际上是进行了acpi寄存器的读写）进行卸载。

限制

规格最多256个dimm hotplug设备

i440fx
membus.0 只能挂8个dimm设备
membus.pv 无限制
q35
membus.0/memebus.1 只能挂4个dimm设备
membus.pv 无限制