接前一篇文章： QEMU源码全解析 —— 内存虚拟化（7）
本文内容参考：
《 QEMU /KVM源码解析与应用》 —— 李强，机械工业出版社
浅谈QEMU Memory Region 与 Address Space
特此致谢！
2. QEMU虚拟机内存初始化
内存作为虚拟机的基础部分，其初始化除了在pc_init1函数中进行部分工作外，在cpu_exec_init_all函数中也进行了一部分初始化工作。再来回顾一下，cpu_exec_init_all函数在softmmu/physmem.c中，代码如下：
void cpu_exec_init_all(void)
{
qemu_mutex_init(&ram_list.mutex);
/* The data structures we set up here depend on knowing the page size,
* so no more changes can be made after this point.
* In an ideal world, nothing we did before we had finished the
* machine setup would care about the target page size, and we could
* do this much later, rather than requiring board models to state
* up front what their requirements are.
*/
finalize_target_page_bits();
io_mem_init();
memory_map_init();
qemu_mutex_init(&map_client_list_lock);
}cpu_exec_init_all函数中有两个函数的调用与内存相关：io_mem_init()和memory_map_init()。
上一回讲到了cpu_exec_init_all()中的memory_map_init()，再来回顾一下。memory_map_init函数在softmmu/physmem.c中，代码如下：
static void memory_map_init(void)
{
system_memory = g_malloc(sizeof(*system_memory));
memory_region_init(system_memory, NULL, "system", UINT64_MAX);
address_space_init(&address_space_memory, system_memory, "memory");
system_io = g_malloc(sizeof(*system_io));
memory_region_init_io(system_io, NULL, &unassigned_io_ops, NULL, "io",
65536);
address_space_init(&address_space_io, system_io, "I/O");
}
前文书已经讲过，在memory_map_init函数中，对于系统内存区域system_memory和用于I/O的内存区域system_io，都进行了初始化，并且关联到了相应的地址空间AddressSpace。在memory_map_init函数中会创建两个AddressSpace：address_space_memory和address_space_io，分别用来表示虚拟机的内存地址空间和I/O地址空间，其对应根MemoryRegion分别是system_memory和system_io。
上一回我们看了memory_region_init函数的代码即内存区域初始化的代码，本回来看address_space_init函数的代码即地址空间初始化及内存区域关联的代码。
address_space_init函数在softmmu/memory.c中，代码如下：
void address_space_init(AddressSpace *as, MemoryRegion *root, const char *name)
{
memory_region_ref(root);
as->root = root;
as->current_map = NULL;
as->ioeventfd_nb = 0;
as->ioeventfds = NULL;
QTAILQ_INIT(&as->listeners);
QTAILQ_INSERT_TAIL(&address_spaces, as, address_spaces_link);
as->name = g_strdup(name ? name : "anonymous");
address_space_update_topology(as);
address_space_update_ioeventfds(as);
}对于系统内存地址空间address_space_memory，需要将其内存区域的根root设置为system_memory。
设置好系统内存区域的根之后，还要调用address_space_update_topology函数更新内存拓扑。address_space_update_topology函数在softmmu/memory.c中，代码如下：
static void address_space_update_topology(AddressSpace *as)
{
MemoryRegion *physmr = memory_region_get_flatview_root(as->root);
flatviews_init();
if (!g_hash_table_lookup(flat_views, physmr)) {
generate_memory_topology(physmr);
}
address_space_set_flatview(as);
}address_space_update_topology函数中会生成AddressSpace的flatview。由于这里内存处于初始化的阶段，属于首次建立，因此会执行到generate_memory_topology函数，第一次生成flat_views。
这个flatview（代码中的flat_views）结构代表的是地址空间（AddressSpace）中与树形结构（MemoryRegion）并列的“平面”结构。为什么要弄两个结构表示同一事物？因为树形内存结构更便于管理；而平的内存结构则更方便与内核通信，以请求物理内存。虽然操作系统内核中也是使用树形结构来表示内存区域的，但是用户态向内核申请内存的时候，会按照平的、连续的模式进行申请。由于QEMU在用户态，因此需要做这样一个转换。
接下来看一下address_space_set_flatview函数，其也在softmmu/memory.c中，代码如下：
static void address_space_set_flatview(AddressSpace *as)
{
FlatView *old_view = address_space_to_flatview(as);
MemoryRegion *physmr = memory_region_get_flatview_root(as->root);
FlatView *new_view = g_hash_table_lookup(flat_views, physmr);
assert(new_view);
if (old_view == new_view) {
return;
}
if (old_view) {
flatview_ref(old_view);
}
flatview_ref(new_view);
if (!QTAILQ_EMPTY(&as->listeners)) {
FlatView tmpview = { .nr = 0 }, *old_view2 = old_view;
if (!old_view2) {
old_view2 = &tmpview;
}
address_space_update_topology_pass(as, old_view2, new_view, false);
address_space_update_topology_pass(as, old_view2, new_view, true);
}
/* Writes are protected by the BQL. */
qatomic_rcu_set(&as->current_map, new_view);
if (old_view) {
flatview_unref(old_view);
}
/* Note that all the old MemoryRegions are still alive up to this
* point. This relieves most MemoryListeners from the need to
* ref/unref the MemoryRegions they get---unless they use them
* outside the iothread mutex, in which case precise reference
* counting is necessary.
*/
if (old_view) {
flatview_unref(old_view);
}
}
对于address_space_set_flatview函数的解析，请看下回。
