Linux 内核的virtio框架
VirtIO 是一个用来实现“虚拟IO”的通用框架，典型的用于虚拟机上面实现虚拟的pci，网卡，磁盘等虚拟设备，kvm等都使用了这个技术。大概浏览了一下相关的内核代码，这个virtio应该是专门应用于那种“半虚拟化？（部分虚拟化）”的虚拟机的来虚拟各种通用io设备的，好像不是很适合单纯的用来虚拟设备。
参考资料
Virtio：针对 Linux 的 I/O 虚拟化框架 http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-virtio/index.html?ca=drs-cn-0304
KVM的virtio说明文档：
http://www.linux-kvm.org/page/Virtio
http://www.linux-kvm.org/wiki/images/d/dd/KvmForum2007%24kvm_pv_drv.pdf
内核相关示例源码有；
http://lxr.linux.no/linux+v2.6.35.7/drivers/net/virtio_net.c
http://lxr.linux.no/linux+v2.6.35.7/drivers/block/virtio_blk.c
http://lxr.linux.no/linux+v2.6.35.7/drivers/virtio/virtio.c
前段接口（guest端）的例子：
http://lxr.linux.no/linux+v2.6.35.7/drivers/s390/kvm/kvm_virtio.c
http://lxr.linux.no/linux+v2.6.35.7/drivers/lguest/lguest_device.c
如果想用virtio来实现一个虚拟设备大概流程是这样的:
1、自己实现scan设备的功能，然后调用register_virtio_device 函数来注册发现的虚拟设备。参考drivers/lguest/lguest_device.c 里面的scan_devices 函数。一个典型的实现是，虚拟机主机提供的共享内存配置，里面提供了虚拟设备的列表一样的配置，然后自己根据配置注册device。
注：pci总线等应该也是要扫描各个插槽，然后发现新的pci设备，然后创建device结构，再调用到驱动的probe函数里面的，应该各个总线都有发现新设备的机制，device一般是scan的时候创建。
2、为virtio_device 设备准备好virtqueue 队列。参考drivers/s390/kvm/kvm_virtio.c 里面的kvm_find_vq 函数。特别的是要提供自己的virtqueue 结构的notify函数。notify函数用于通知host主机队列里面已经有消息存在了，一般是hypercall ，就是通过vmcall指令或者traps（中断？）来通知主机。例如这个kvm代码。
160/* 161 * When the virtio_ring code wants to notify the Host, it calls us here and we 162 * make a hypercall. We hand the address of the virtqueue so the Host 163 * knows which virtqueue we’re talking about. 164 */ 165static void kvm_notify(struct virtqueue *vq) 166{ 167 struct kvm_vqconfig *config = vq->priv; 168 169 kvm_hypercall1(KVM_S390_VIRTIO_NOTIFY, config->address); 170} 171
http://lxr.linux.no/linux+v2.6.35.7/arch/x86/include/asm/kvm_para.h
69 70/* This instruction is vmcall. On non-VT architectures, it will generate a 71 * trap that we will then rewrite to the appropriate instruction. 72 / 73#define KVM_HYPERCALL “.byte 0x0f,0x01,0xc1” 74 75/ For KVM hypercalls, a three-byte sequence of either the vmrun or the vmmrun 76 * instruction. The hypervisor may replace it with something else but only the 77 * instructions are guaranteed to be supported. 78 * 79 * Up to four arguments may be passed in rbx, rcx, rdx, and rsi respectively. 80 * The hypercall number should be placed in rax and the return value will be 81 * placed in rax. No other registers will be clobbered unless explicited 82 * noted by the particular hypercall. 83 */ 84 85static inline long kvm_hypercall0(unsigned int nr) 86{ 87 long ret; 88 asm volatile(KVM_HYPERCALL 89 : “=a”(ret) 90 : “a”(nr) 91 : “memory”); 92 return ret; 93} 94 95static inline long kvm_hypercall1(unsigned int nr, unsigned long p1) 96{ 97 long ret; 98 asm volatile(KVM_HYPERCALL 99 : “=a”(ret) 100 : “a”(nr), “b”(p1) 101 : “memory”); 102 return ret; 103} 104
3、应该/drivers/net/virtio_net.c 等代码已经实现了前端的网卡，磁盘等驱动了。所以只要你register_virtio_device注册了之后，客户机应该是可以看到相应的虚拟网卡的了。
这些驱动使用virtio的框架方法大概是这样的，
virtqueue_get_buf 这个函数用来获取virtqueue队列里面收到的消息。
virtqueue_add_buf 把发送到消息缓存写到virtqueue队列，然后 调用virtqueue_kick函数来通知host主机队列里面有消息需要它接受。 virtqueue_kick将调用到virtqueue结构的notify函数，notify函数通过中断或者高级的虚拟机指令mcall通知到host主机。 host主机，根据实现可能是共享内存的hypercall的，就可以直接复制相应的内存过去就可以了。可以去看相应的虚拟机的hypercall的实现代码。
virtio的作用就是提供一种居于virtqueue的通用的虚拟io框架。