virtio net前端

######版本为linux4.13.2#########
virtio_init
bus_register(&virtio_bus)

static struct bus_type virtio_bus = {
   .name = "virtio",
   .match = virtio_dev_match,
   .dev_groups = virtio_dev_groups,
   .uevent = virtio_uevent,
   .probe = virtio_dev_probe,
   .remove = virtio_dev_remove,
};

virtio_dev_probe //virtio bus的probe
   virtio_add_status(dev, VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER) //发现virtio驱动
       dev->config->set_status(dev, dev->config->get_status(dev) | status);
   virtio_finalize_features
       virtio_add_status(dev, VIRTIO_CONFIG_S_FEATURES_OK) //features ok
   drv->probe(dev) //调用驱动的probe，比如virtio net的 virtnet_probe
   virtio_device_ready //设置VIRTIO_CONFIG_S_DRIVER_OK
   virtio_config_enable //配置使能

-----------
//virtio net前端驱动入口
virtio_net_driver_init
   register_virtio_driver(&virtio_net_driver)
       driver_register
           bus_add_driver
               driver_attach //bus_for_each_dev(drv->bus, NULL, drv, __driver_attach)
                   __driver_attach
                       driver_probe_device
                           really_probe
                               dev->bus->probe(dev) 或 drv->probe //一般bus的probe里会调用drv的probe
省略掉device的probe，这里驱动在注册时也会调用probe（这里最好把device的probe分析下，不然始终没连接起来！）
static struct virtio_driver virtio_net_driver = {
   .feature_table = features,
   .feature_table_size = ARRAY_SIZE(features),
   .feature_table_legacy = features_legacy,
   .feature_table_size_legacy = ARRAY_SIZE(features_legacy),
   .driver.name =   KBUILD_MODNAME,
   .driver.owner =   THIS_MODULE,
   .id_table =   id_table,
   .validate =   virtnet_validate,
   .probe =   virtnet_probe,
   .remove =   virtnet_remove,
   .config_changed = virtnet_config_changed,
#ifdef CONFIG_PM_SLEEP
   .freeze =   virtnet_freeze,
   .restore =   virtnet_restore,
#endif
};
virtnet_probe
   dev->netdev_ops = &virtnet_netdev; //此ops回调结构体包含了open、stop、start_xmit、set_mac_address、poll_controller等
   dev->ethtool_ops = &virtnet_ethtool_ops; //ethtool的ops
   INIT_WORK(&vi->config_work, virtnet_config_changed_work); //配置改变工作队列
   init_vqs
       virtnet_alloc_queues
           INIT_DELAYED_WORK(&vi->refill, refill_work); //后面会用到，用于延时填充avail ring
           netif_napi_add //添加virtnet_poll到rq[i].napi
           netif_tx_napi_add //添加virtnet_poll_tx到sq[i].napi
           sg_init_table
       virtnet_find_vqs
           callbacks[rxq2vq(i)] = skb_recv_done; //接收回调
           callbacks[txq2vq(i)] = skb_xmit_done; //发送回调
           vi->vdev->config->find_vqs(XXX,callbacks,XXX) //回调赋值，中断中会调用此回调

//填充avail ring
refill_work

//接收回调
skb_recv_done
   virtqueue_napi_schedule
       virtnet_poll

//接收处理napi
virtnet_poll
   virtnet_poll_cleantx
   virtnet_receive
       {virtqueue_get_buf
           virtqueue_get_buf_ctx //从vring used中取出id、len；从desc_state中取出data？(在virtqueue_add 的时候会进行赋值)
               detach_buf //释放相关内存及指针,这里会有num_free++操作(空闲buffer数，已经处理后释放的buffer数)
       receive_buf
           receive_small[receive_big、receive_mergeable]
               build_skb
           skb_vnet_hdr
           virtio_net_hdr_to_skb
           napi_gro_receive //送给上层处理
       } //循环处理完所有used ring包
       try_fill_recv //条件是：空闲vring数量大于一半；如果失败会启动delaywork

try_fill_recv 添加buffer。主要在receiving路径被调用；也可以在receiving之前的ndo_open中；另一个场景是refill_work（利用napi_disable来关闭receiving）
   {add_recvbuf_mergeable
   add_recvbuf_big
   add_recvbuf_small
       virtqueue_add_inbuf
           virtqueue_add //添加一个buffer到avail ring
   }//循环，每次添加一个，知道把空闲的buffer添加满！
   virtqueue_kick //notify
       virtqueue_kick_prepare
           vring_need_event
               return (__u16)(new_idx - event_idx - 1) < (__u16)(new_idx - old);//简化后就是event_idx+1>old；而event_idx是记录后端处理位置；意思就是后端处理位置超过（加1后超过，其实是等于）了上次添加buffer的位置，就返回真，需要新添加buffer
           //没用event的场景看vring.used->flags判断是否notify
       virtqueue_notify
调用其的函数有：
refill_work //用work队列延时填
virtnet_receive《- virtnet_poll《-virtnet_alloc_queues（netif_napi_add）《- virtnet_netpoll（napi_schedule）《-virtnet_netdev.ndo_poll_controller《-netpoll_poll_dev（ops->ndo_poll_controller）//《-netpoll_send_skb_on_dev《-netpoll_send_skb《-netpoll_send_udp（貌似跟丢了,反正是在napi中调用）
调用try_fill_recv条件：if (rq->vq->num_free > virtqueue_get_vring_size(rq->vq) / 2)；vq->num_free为空闲的vring数量（vring_num-avail_num）；即空闲vring数量大于一半时就触发添加。
virtnet_open
virtnet_restore_up

总结：guest中virtio网卡驱动在napi中调用接收函数中判断是否应该添加buffer到vring中。当空闲vring数量大于一半时，会调用try_fill_recv来试图添加buffer，因为还得满足vring_need_event条件；如果try_fill_recv失败会利用schedule_delayed_work来延时再调用。pci中断处理程序中会调用，virtio net注册的回调，进而调用napi来处理接收。
------------------------
//发送处理napi
virtnet_poll_tx

//发送回调
skb_xmit_done

=========================
module_pci_driver(virtio_pci_driver)
   module_driver(__pci_driver, pci_register_driver, pci_unregister_driver) //驱动注册宏
       pci_register_driver
           __pci_register_driver
               drv->driver.bus = &pci_bus_type;
               driver_register

struct bus_type pci_bus_type = {
   .name       = "pci",
   .match       = pci_bus_match,
   .uevent       = pci_uevent,
   .probe       = pci_device_probe,
   .remove       = pci_device_remove,
   .shutdown   = pci_device_shutdown,
   .dev_groups   = pci_dev_groups,
   .bus_groups   = pci_bus_groups,
   .drv_groups   = pci_drv_groups,
   .pm       = PCI_PM_OPS_PTR,
   .num_vf       = pci_bus_num_vf,
};

pci_device_probe
   __pci_device_probe
       pci_call_probe
           local_pci_probe
               pci_drv->probe //这里会调用virtio_pci_driver的probe(virtio_pci_probe)

//virtio pci驱动入口
virtio_pci_probe
   virtio_pci_legacy_probe
       vp_dev->ioaddr = pci_iomap(pci_dev, 0, 0) //通过device映射io地址
       vp_dev->isr = vp_dev->ioaddr + VIRTIO_PCI_ISR //获取isr中断寄存器地址
       vp_dev->vdev.config = &virtio_pci_config_ops //包含vp的set、get、vp_find_vqs等
       vp_dev->config_vector = vp_config_vector
       vp_dev->setup_vq = setup_vq
   [virtio_pci_modern_probe]
   register_virtio_device
       device_register

vp_find_vqs //config->find_vqs
   vp_find_vqs_msix //软中断？
       vp_request_msix_vectors
           request_irq(XXX,vp_config_changed,XXX) //pci配置改变中断
           request_irq(XXX,vp_vring_interrupt,XXX) //pci硬件中断？
       vp_setup_vq
           vp_dev->setup_vq
       request_irq(XXX,vring_interrupt,XXX) //pci硬件中断？
   [vp_find_vqs_intx] //常规中断，就一个
       request_irq(XXX,vp_interrupt,XXX)
       vp_setup_vq
           vp_dev->setup_vq
vp_config_vector //设置VIRTIO_MSI_CONFIG_VECTOR寄存器，用来做msi软中断？
setup_vq
   vring_create_virtqueue
       vring_init
       __vring_new_virtqueue
vring_interrupt
   more_used //
   vq->vq.callback //调用virtqueue的接受或发送回调
vp_config_changed
   virtio_config_changed
       __virtio_config_changed
           drv->config_changed
vp_vring_interrupt
   vring_interrupt
vp_interrupt
   ioread8(vp_dev->isr) //读清isr
   vp_config_changed
   vp_vring_interrupt

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