QEMU中挂载vTPM 笔记.doc

QEMU中挂载vTPM步骤在Qemu的/hw目录下添加vTPM.c文件，步骤如下：首先定义vTPM的设备管理结构体，其中包含设备名称、设备描述、初始化函数和读写配置文件函数。增加了保存新PCI 设备的状态数据结构vTPMStatestatic PCIDeviceInfo vTPM_info=.=“vTPM”, /定义设备名称.qdev.desc=“vTPM for QEMU”, /设备描述.qdev.size=sizeof(vTPMState), /vTPM状态结构大小，用于保存其状态数据.init=vTPM_init, /定义PCI设备初始化函数，初始化PCI各种属性.config_write = pci_ hardware_manager _write_config,.config_read = pci_ hardware_manager _read_config,;typedef struct vTPMState_t/PCI设备信息PCIDevice *pci_dev;/TPM状态，可用/不可用，激活/未激活，占有/未占有的状态组合 Unsigned char status; /传输包 Unsigned char bufTPM_MAX_DATA; uint32_t addr;uint8_t index;uint8_t status;uint32_t offset;uint8_t bufTPM_MAX_PKT; vTPMState;vTPM_init函数会在QEMU开启的时候统一调用。vTPM_init用于初始化vTPM属性，包括设置PCI的厂商ID号(vendor_id)和设备ID号(device_id)，PCI bar空间的大小以及端口映射函数vTPM_map等，在vTPM_map函数中注册对vTPMState的读写函数。在QEMU中，在初始化我们的硬件设备的时候需要注册我们的IO空间，对于PCI设备来说，IO地址注册就要多一步，因为要进行PCI bar地址与IO的映射，所以必须先调用下面函数来给bar注册PCI地址（给bar分配IO地址）。原函数：void pci_register_bar(PCIDevice *pci_dev, int region_num, pcibus_t size, int type, PCIMapIORegionFunc *map_func)；第一个参数是PCI设备指针；第二个参数是bar的编号，每个PCI设备有6个bar，对应0-5，也就是6个region；第三个是分配的IO地址空间范围；第四个参数表示IO类型是PIO还是MMIO；最后一个参数是我们要进行IO读写映射函数指针。我们可以发现这里并没有给设备分配IO空间的基地址，只有一个空间长度而已，这也进一步说明PCI设备在QEMU中一般是随机动态分配空间的，通过不断的updatemapping来不断更新IO空间的映射。static void map_func(PCIDevice *pci_dev,int region_num,pcibus_t addr,pcibus_t size,int type)；第一个依然是PCI设备指针，第三个是PCI地址映射的PIO起始地址，这个起始地址是在我们注册PCI地址的时候，PCI总线通过计算比较PIO地址空间得到的一个PIO地址起始空间，所以这里不能够随便的改变，因为PCI地址空间需要和PIO空间进行映射。所以在我们注册设备PIO空间的时候必须将这个地址作为注册IO空间的起始地址。这个函数是在更新bar映射的时候被调用的，实际上它的作用就是给PCI设备安装IO读写函数，能够操作IO调用QEMU的pci_regiser_bar注册PCI 地址pci_regiser_bar(pci_dev，0，SIZE，PCI_BAR_ADDRESS_SPACE_IO, vTPM_map); PCI_BASE_ADDRESS_SPACE_IO (别人)实现映射函数，PCI bar地址初始化以后会将映射IO的起始地址作为start_addr参数传到映射函数，然后通过之前的register函数注册IO地址空间，在这个操作以后，一旦这些位的IO发生读写，虚拟机就会产生VM-exit,进而我们的ioread和iowrite就能够被调用。/在vTPM_map函数中调用QEMU的register_ioport_write注册对vTPMState的写函数， 调用QEMU的register_ioport_read注册对vTPMState的读函数static void vTPM_map(PCIDevice *pci_dev,int region_num,pcibus_t start_addr,pcibus_t size,int type) vTPMState *s = DO_UPCAST(vTPMState,dev,pci_dev); register_ioport_write(start_addr,length,size,vTPM_state_write,s); register_ioport_read(start_addr,length,size, vTPM_state_read,s);实现vTPM的管理结构的注册函数；static void vTPM_register_devices(void)pci_qdev_register(&vTPM_info); /*注册设备结构*/将vTPM添加到QEMU设备列表中； device_init(vTPM_register_devices); /*设备添加到QEMU设备列表*/当PCI设备结构都构造以后，就可以将vTPM挂载到PCI桥上； pci_create_simple_multifunction (pci_bus,-1,true, vTPM);备注：如下：外设中的寄存器被称为I/O端口，外设中的内存被称为I/O内存。二者合起来统称为I/O空间。1.访问I/O内存（I/O内存必须映射到内存空间）的流程是：request_mem_region() - ioremap() - ioread8()/iowrite8() - iounmap() - release_mem_region() 。前面说过，IO内存是统一编址下的概念，对于统一编址，IO地址空间是物理主存的一部分，对于编程而言，我们只能操作虚拟内存，所以，访问的第一步就是要把设备所处的物理地址映射到虚拟地址，Linux2.6下用ioremap(): void *ioremap(unsigned long offset, unsigned long size); ioremap()用来将IO资源的物理地址映射到内核虚地址空间（3GB - 4GB）中，参数addr是指向内核虚地址的指针。然后，我们可以直接通过指针来访问这些地址，但是也可以用Linux内核的一组函数来读写： ioread8(), iowrite16(), ioread8_rep(), iowrite8_rep(). 2.访问IO端口有2种途径（对于独立编址系统体系）： I/O映射方式（I/Omapped）、内存映射方式（Memorymapped）。前一种途径不映射到内存空间，直接使用 intb()/outb()之类的函数来读写IO端口；后一种MMIO是先把IO端口映射到IO内存（“内存空间”），再使用访问IO