最近在研究QEMU，读了一些QEMU的源码，因为涉及的东西比较多，找到的资料又都比较破碎，不太完整。所以将最近的成果总结一下。
相比其他的开源软件来说，QEMU源码下面目录比较多，下面就先把这些目录的内容大致整理一下。
docs/ 包含了一些文档，说实话，对初学者来说，读这些文档压根没有头绪
hw/ 包含了所有支持的硬件设备
include/ 包含了一些头文件
linux-user/ 包含了linux下的用户模式的代码
target-XXX/ 包含了QEMU目前所支持guset端的处理器架构。包 括：alpha,arm,cris,i386,lm32,m68k,microblaze,mips,openrisc,ppc,s390x,sh4,sparc,unicore32,xtensa. 此处的XXX就是指这其中的一种架构。包含的代码的主要功能是将该guest架构的指令翻译成TCG OP代码。也就是target-arm下的代码就是将arm架构的指令翻译成TCG OP。这些目录占了源码目录的很大一部分。
tcg/ 包含了动态翻译工具tcg的源码部分，主要是将TCG OP转化为host binary的部分。这个目录下也包含了多个架构名字命名的目录，每个目录下存放着针对该架构的代码。后续会详细介绍。
test/ 从名字上可以看出，应该是存放测试部分的代码，但是目前这部分代码还没读。
TCG
TCG 是Tiny Code Generator的简称，它之前是一个后端编译器，现在是作为一个动态翻译器来使用。在QEMU中，它主要用来将虚拟出来的系统的指令转化成真正硬件支 持的指令中的从中间代码到硬件支持的机器代码的过程。前端的将指令翻译成中间代码的过程，是一个反汇编的过程。
反汇编的过程的源码的主要地址：qemu source code/target-XXX。此处的XXX指的是模拟出来的系统的架构。
TCG的源码的位置是：qemu source code/tcg。这个目录下有很多文件夹，每个文件夹都代表一个目标架构。这里的目标架构指的是真正的硬件架构，也就是说运行QEMU的架构。
在qemu source code/tcg目录下，有一个README文件，介绍了tcg的主要内容。
在qemu source code/tcg/arm目录下，只有两个文件，实现了生成arm架构的内容。tcg-target.c和tcg-target.h两个文件。和arm同 级目录的ia64,hppa,ppc,s390,i386,mips,ppc64,sparc,tci等目录下也是同样的名字的两个文件，当然文件的内容 并不相同。关于这两个文件的内容，README是这么描述的：tcg-target.h contains the target specific definitions. tcg-target.c contains the target specific code.
动态翻译只是在必要的时候才进行翻译，而尽可能的将时间花费在执行host code上。TB(Translation Block)翻译之后得到的host code会存放在code cache中，因为有很多TB会被重复执行，所以这样会达到更加的效果。
user model之linux
从源码目录来看，user model有两块内容bsd-user和linux-user。我主要研究了下linux-user这种情况。
首先要提一下通常容易关注的焦点，linux-user下的函数入口点：/源码目录/linux-user/main.c中的
Line:3388 int main(int argc, char **argv, char **envp).
找到了入口函数，就可以根据这个main函数中的调用关系来看看这个情况下的主要执行流程和动作了。
int main(int argc, char **argv, char **envp)
{
module_call_init(MODULE_INIT_QOM);
qemu_cache_utils_init(envp);
/*初始化了tcg的相关部分，包含了cpu动态转化的一些初始化操作。*/
tcg_exec_init(0);
cpu_exec_init_all();
/*包含了虚拟cpu的初始化*/
env = cpu_init(cpu_model);
/*加载可执行程序，即Guest code*/
ret = loader_exec(filename, target_argv, target_environ, regs,
info, &bprm);
target_set_brk(info->brk);
/*系统调用初始化*/
syscall_init();
/*信号初始化*/
signal_init();
/*此函数是主要的循环体，通过这个函数来实现对指令的动态翻译，并且执行翻译之后的Host Code。
通过最终调用cpu_gen_code()函数（位于translate-all.c文件中）来实现
动态翻译，其中调用了两个关键函数。一个关键函数是gen_intermediate_code()
函数（位于target-arm/translate.c，此处以guest指令集为arm为例，其他的可以自行替换），
这个函数的主要功能是根据Guest Code生成TCG Operations。另外一个重要的函数是
tcg_gen_code()函数(位于tcg/tcg.c)，这个函数主要是把TCG Operations转化成Host code。*/
cpu_loop(env);
/* never exits */
return 0;
}
下面来分析下刚才介绍的重要函数cpu_loop(). cpu_loop()函数在linux-user/main.c中有多个版本，区别在于参数，参数是不同的cpu state，下面举例仍然以arm为主。
void cpu_loop(CPUARMState *env)
{
int trapnr;
unsigned int n, insn;
target_siginfo_t info;
uint32_t addr;
for(;;) {
cpu_exec_start(env);
trapnr = cpu_arm_exec(env);
cpu_exec_end(env);
...............
}
可以看到for循环里有三个函数调用，分别是cpu_exec_start，cpu_arm_exec，cpu_exec_end。其中最重要的
cpu_arm_exec函数，通过target-arm/cpu.h中的宏定义#define cpu_exec cpu_arm_exec调用了cpu-exec.c文件
中的cpu_exec()函数。
cpu_exec()是整个qemu中的一个重要函数，它负责整个核心的从guest code 到host code的翻译和执行。
cpu_exec()首先会去调用tb_find_fast()，tb_find_fast()会判断取回来的tb是否合法，如果不合法会去调用tb_find_slow()函数。
tb_find_slow()会试图通过物理mapping去寻找tb，如果寻找失败则会调用tb_gen_code()去翻译代码。
cpu_exec()函数调用tb_find_fast()之后会调用tcg_qemu_tb_exec()去执行所找到的tb。最后再调用cpu_exec_nocache()去执行剩下的代码。
