QEMU 架构分析

本部分深入分析 QEMU 模拟器的内部架构、实现细节、设计模式和实现技巧。

目录

Phase 1-3: 核心子系统

• QOM (QEMU 对象模型)
• 内存管理
• CPU 执行

Phase 4: 块设备层

• BlockDriverState 图结构
• QCOW2 格式实现
• Coroutine 和 I/O 线程
• 块任务与实时迁移

Phase 5: 迁移

• 迁移框架
• RAM 迁移
• Multifd 和压缩

Phase 6: 网络

• 网络核心架构
• VLAN 和 Hub

Phase 7: 用户模式

• 系统调用模拟
• 信号处理

Phase 8: QAPI

• QAPI Schema 和代码生成

Phase 9: UI

• VNC 服务器架构

关键架构模式

1. 处理器/回调调度: QOM、迁移、块设备都使用注册的处理程序表
2. 访问者模式: QAPI 代码生成广泛使用访问者模式
3. 状态机: 迁移、块任务使用显式状态转换
4. 双缓冲: VNC 服务器表面 vs 访客表面
5. 基于协程的异步 I/O: 块设备层使用协程进行非阻塞操作
6. 点对点链接: NetClientState 使用 peer 指针进行连接
7. 两阶段信号传递: 捕获主机信号，转换，排队，稍后传递
8. 从 Schema 生成代码: QAPI 从 JSON 描述生成 C 代码