KVM(ARM) 内存虚拟化(1)

理解KVM ARM内存虚拟化的关键点:
1、ARM虚拟化的基本概念
KVM(ARM) 内存虚拟化(1)

2、KVM实现内存虚拟化的关键点
(1) QEMU定义了VM的内存地址空间,同时VM的内存地址空间(IPA)和QEMU自己的进程虚拟地址空间建立了一一映射(IPA-HVA)
(2)QEMU会将IPA和HVA的映射关系通过系统调用设置到KVM中并保存(KVM_SET_MEMORY_REGION)
(3)当VM访问自己的内存时,会进行2级页表返回,VM的Linux自己完成stage-1的地址翻译,但是当进行stage-2的地址翻译时发生了data abort,此时会Trap到EL2 (KVM),由KVM填充stage-2的页表
(4)KVM根据ESR_EL2内容会去到Fault IPA,查找自己之前保存的memory region信息,找到其对应的QEMU的HVA地址,KVM属于Host Linux内核一部分,可以直接查找QEMU进程的页表获取HVA到PA的映射。如果找到PA(QEMU的页表已经填充国HVA到PA的映射),则将IPA和PA的映射关系填充到VM的stage-2页表; 如果QEMU的页表中还不存在HVA到PA的映射,那么KVM (Host Linux会按照Kernel的page fault流程,先去分配物理内存并填充QEMU页表,然后再填充VM的stage-2 页表)
(5)如果VM访问内存,根据Fault IPA没有找到HVA地址,则可能的情况时,该地址属于I/O地址空间,需要进行I/O的特殊处理,比如QEMU模拟 - 这里不详细描述
总结:也就是对于KVM实现内存虚拟化来说,几个关键技术点
1) KVM负责VM的stage-2 页表
2)QEMU负责建立HVA到IPA的映射
3)如果QEMU完成HVA到IPA的映射的同时,还完成HVA到PA的映射,则IPA到PA的映射则已经建立起来了,KVM只需要填充stage-2页表即可 (理解该点对于以后理解I/O虚拟化有很大帮助)