eventfd

在先前的設計中，我們透過 KVM 建立了虛擬的中斷控制器(PIC/IOAPIC)，讓 Guest 能夠接收外部中斷。這個做法可以模擬傳統硬體的行為，但對於某些需要頻繁觸發的裝置事件(如鍵盤輸入或網卡收包)，將存在效能瓶頸。

這是因為，這類事件必須先由 Host 接收，然後再透過 KVM_IRQ_LINE 把對應的 GSI 拉高，通知 Guest 有中斷發生。這條路徑會經過 kernel → host → KVM → Guest 的多層切換，每一次觸發都伴隨著 VM-exit，顯得笨重。一旦模擬裝置的事件發生得很頻繁，就會浪費大量效能在切換上。

為了解決這個問題，Linux 提供了一個更高效的機制 : eventfd。它將「事件」抽象成一個可寫入的計數器。同時，KVM 也提供了 KVM_IRQFD 介面，允許我們將一個 eventfd 綁定到指定的 IRQ 線（GSI）。
如此當事件被觸發實，只需要往 eventfd 寫入數據，就能直接在 Guest 中觸發對應的 IRQ，無須讓 VM-exit 介入整個過程。

irq_manager 設計

這裡要向我們西前設計的 irq_manager 增加兩件事情

• 綁定 GSI 與 eventfd (KVM_IRQFD)
• 提供觸發接口(往 eventfd 寫入數據)
  入此一來，每個模擬設備都可透過 irq_manager 註冊自己的 GSI，並在需要時觸發事件，讓 Guest 收到中斷。

int irq_bind_eventfd(struct irq_manager *mgr, unsigned gsi, int efd)
{
    struct kvm_irqfd args = {
        .fd = efd,
        .gsi = gsi,
        .flags = 0,
    };
    return ioctl(mgr->vmfd, KVM_IRQFD, &args);
}

int irq_trigger(int efd)
{
    uint64_t one = 1;
    return write(efd, &one, sizeof(one));
}

irq_bind_eventfd 用於將 eventfd 綁定到 GSI，綁定完成後只需要透過 write 即可觸發 IRQ，另外這個 one = 1 實際上代表觸發次數，也就是最小的寫入事件，調用 write 實等於告訴 eventfd 目前事件累計多少次。