超级调用实现原理

1.为什么要超级调用？

    在Xen虚拟机系统中，对于特权操作，虚拟机操作系统通过软中断Trap到Xen VMM中，通过超级调用来实现某些特权指令和敏感指令。超级调用就类似于操作系统的系统调用，只是系统调用在操纵系统中实现，而超级调用在虚拟机管理器VMM中实现，是更底层的实现。所以叫超级调用。

2.有哪些超级调用的形式？

    超级调用使用0x82的中断号，参数通过寄存器传递。超级调用不仅面向1还的虚拟机内核，还面向3环的应用程序。

对于1环：GuestOS内核无法执行某些特权操作，XEN通过超级调用（hypercall）向GuestOS提供执行的调用接口。

三环：通过特殊的内核驱动Primcmd ，应用程序通过系统调用ioctl进入1环Guest OS内核使用超级调用。

所以，也就是说对于3环的超级调用可，需要由3环先通过系统调用进入1环，然后再进入超级调用的过程。

3.超级调用的实现

比如我们要在xen中添加一个打印消息的hypercall，参数有一个，类型为char*, 代表我们要打印的消息. 函数原型为：do_print_string(char* message)

  在这个{}里面添加HYPERCALL(do_print_message)

操作如下：

[root@localhost f302]# vim call_test.c 

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<fcntl.h>
#include<xenctrl.h>
#include<sys/ioctl.h>
#include<sys/types.h>
#include<xen/sys/privcmd.h>
int main()
{
        int fd,ret;
        char message[]="hello";
        privcmd_hypercall_t hcall={
                __HYPERVISOR_print_string,
                {message,0,0,0,0}
        };
        fd=open("/proc/xen/privcmd",O_RDWR);
        if(fd<0){printf("open fd error!\n");exit(1);}
        else printf("fd=%d\n",fd);


        ret=ioctl(fd,IOCTL_PRIVCMD_HYPERCALL,&hcall);
        printf("ret=%d\n",ret);
}
[root@localhost f302]# gcc call_test.c 
call_test.c: In function ?.ain?.
call_test.c:15: warning: initialization makes integer from pointer without a cast

[root@localhost f302]# ./a.out 
fd=3
ret=1

(XEN) The message is:hello
(XEN) The message is:hello

上传几张实际操作的图片看看：

1.给虚拟机配置网络

2.在半虚拟化的Guest中，超级调用成功

ret=1,超级调用成功！

3.在全虚拟化的虚拟机中，超级调用失败

ret=-1,表示调用失败。

4.超级调用的应用

  超级调用和事件通道总是一起使用的，比如事件通道总是通过超级调用来操作（包括11种）的。