以下从Guest发起一个读写操作出发，了解virtio-blk的工作流程。

    Guest发起一个读写操作完整的I/O栈如下图所示：

 
    中间的数据传输部分即使用了virtqueque与vring，辅以通知机制实现完整的Guest到Host再到Guest的I/O流程。

    Virtio驱动模块首先需完成初始化流程，实现主要在driver/virtio/virtio.c文件中：

    1、PCI扫描设备，发现可由virtio-pci驱动的设备，调用virtio_pci_init加载virtio-pci总线驱动，然后：

    （1）调用pci_register_driver注册驱动，初始化pci_driver结构；

    （2）调用pci_bus_match匹配总线与pci_device设备，并调用pci_device_probe与virtio_pci_probe探测设备与驱动是否匹配，并填充virtio_pci_device结构；

    （3）调用register_virtio_device构建虚拟子设备virtio_device。

    2、在virtio总线上，注册子设备virtio_device，并匹配相关驱动：

    （1）调用device_register，初始化virtio_device，设置设备层次；

    （2）调用bus_probe_device，将设备挂载到总线virtio-bus，匹配驱动virtio_driver；

    （3）调用virtio_dev_match匹配驱动，并使用virtio_dev_probe设置特征位，加载驱动。

    3、在驱动模块virtio-blk中，启动块设备virtio_device，并分配虚拟队列：

    （1）调用register_virtio_driver注册驱动程序，并初始化virtio_driver；

    （2）调用virtio_probe，声明virtio_blk结构；

    （3）调用virtio_find_single_vq函数，注册中断处理函数，分配vring_virtqueue，绑定notify，为virtqueue队列初始化callback/virtqueue_ops/virtio_pci_vq_info等；

    （4）调用alloc_disk/blk_init_queue/add_disk等，初始化并加载磁盘结构gendisk。

    后端驱动的初始化流程实际是后端驱动的数据结构进行初始化，设置PCI设备的信息，并结合到virtio设备中，设置主机状态，配置并初始化虚拟队列，为每个块设备绑定一个虚拟队列及队列处理函数，并绑定设备处理函数，以处理IO请求。

    在物理机中，用户空间发起一个IO请求，会经过文件系统层、通用块层和IO调度层，最后到达块设备驱动层，由驱动层处理请求队列，读取磁盘数据。在虚拟机中，IO请求的过程大致相同，通过驱动层以上的一系列处理过程，下发的bio均合并到request_queue中，在驱动层中，request_queue会调用其中的request_fn方法，这个方法会对request_queue进行处理，并触发之后的工作，在virtio前端驱动中，request_fn是virtio-blk模块的do_virtblk_request方法，接下来流程如下：

    1、do_virtblk_request(struct request_queue *q)：每次从请求队列q中取出最上面未处理的队列，交由函数do_req处理；

    2、static bool do_req(struct request_queue *q, struct virtio_blk *vblk, struct request *req)：将req中bio链表中的bio_vec指向的内存页面，转为由vblk中的sg指向，并且初始化virtblk_req结构，结构中保存着块请求信息，如读写标志；sg完成后，调用函数vring_add_buf；

    3、static int vring_add_buf(struct virtqueue *_vq, struct scatterlist sg[]...): 对vring_virtqueue数据结构初始化，将sg中所指向的内容转由vring_virtqueue中的vring结构来保存，即填充环形缓冲区；

    4、static void vring_kick(struct virtqueue *_vq)：do_virtblk_request等以上方法，将磁盘请求对应的内存页均转由环形缓冲区来保存，之后调用vring_kick，调整vring中数据索引，并调用vp_notify()，以通知Host环形缓冲区准备完毕；

    5、static void vp_notify(struct virtqueue *vq)：写VIRTIO_PCI_QUEUE_NOTIFY位的IO内存区域，内容为当前所处理请求的索引。这条I/O指令实际上对寄存器进行了读写操作，引发vm_exit。

    此后便是前后端交互流程：

    1、Guest通知Host。Guest通过一系列调用，准备好环形缓冲区后，调用vp_notify()方法，写I/O内存的VIRTIO_PCI_QUEUE_NOTIFY区域，引起原因为I/O指令的虚拟机退出。退出之后，根据退出原因，处理I/O指令，在Host的virtio后端驱动接收到这个通知，调用相关函数处理请求。

    2、Host通知Guest：Host接收到Guest通知，调用读写函数，如virtio_ioport_write/read，继而调用块处理函数virtio_blk_handle_output处理环形缓冲区，处理后，调用virtqueue_push将数据放入环形缓冲区中，然后通过virtio_notify()、qemu_set_irq等函数，生成并注入中断，通知Guest，Guest响应中断，调用相应中断处理程序，完成接下来的工作。