VMX，SVM编程指北——梦开始的地方 VMX ON

2021-11-04 22:01:06 阅读：247 来源： 互联网

标签：指北 __ SVM CPU vmcs VMX processor VMCS

先上一张图，简单认识一下涉及到的几种状态。

控制端称为Virtual-Machine Monitor（VMM）;被控端称为Guest;当然还有Guset中的Guest这种情况，于是有了L1 Guest,L2 Guest。
CPU根据你提供的 virtual-machine control structure (VMCS)进行相关的控制，一个VMM可以包括多个VMCS，从数据结构上看一个VMCS对应一个Virtual logical processor。

看图可知，你要先 VMXON 之后才能执行其它的各种VMX Operation，这是梦开始的地方，当然也有失眠的。

1，检查 CR0.PE 和 CR0.PG 是否等于 1 （Windows和Linux 默认就是等于1的）

点击查看代码

#define CR0_PE (1 << 0)
#define CR0_PG (1 << 31)
cr0 = __readcr0(); //(CR0.PE = 1, CR0.PG = 1)
if (!(cr0 & CR0_PE))
{
	//fail
}
if (!(cr0 & CR0_PG))
{
	//fail
}

2，设置 CR4.VMXE 为 1；如果该值为 0，执行VMXON是会触发异常"invaild-opcode"

点击查看代码

#define CR4_VMXE ( 1 << 13)

cr4 = __readcr4();
cr4 |= CR4_VMXE;

__writecr4(cr4);

3，根据IA32_VMX_BASIC MSR确认VMCS region的长度以及标识（identifier）；readmsr返回值为64bit，0-31 bits是标识符（Identifier）,32-44 bits是VMCS所需的长度（vmcs size）。
这里分配的内存要4KB对齐，且为常驻non-pageable，即不可因分页机制而被换出；

点击查看代码

#define IA32_VMX_BASIC_MSR 0x480

msrBasicInfo = __readmsr(IA32_VMX_BASIC_MSR);
low32 = msrBasicInfo & 0x00000000ffffffff;
high32 = (msrBasicInfo & 0xffffffff00000000) >> 32;

revisionIdentifier = low32;
vmcs_size = high32 & 0x1fff; //44:32

vmcs = AllocMemory( 4_Kbyte_aligned(vmcs_size));//non-pageable memory
RtlZeroMemory(vmcs, vmcs_size);
vmcs->u32.revision_identifier = revisionIdentifier;

4，执行VMXON。注意需要使用vmcs对应的物理地址（Physical Address）。如果一切正确这个CPU将进入 VMX root operation，此后可以使用其它的vmx_xx指令。

点击查看代码

vmcsPhysical = GetPhysicalAddress(vmcs);

__vmx_on(vmcsPhysical);

5，关于编程方面的提示：
A，你应该注意到了，这些寄存器和指令都是对应 the logical processor的，即以上的所有代码包括上一篇介绍的，都应该在同一个logical processor上运行。而当前的CPU都是多核，Windows和Linux都是多任务的，所以在写驱动代码时，需注意格外注意。
- 在processor 1上执行 __vm_on 然后在 processor 2上执行 __vmx_off，显然是错的
- 以上强调的内容与一个VMCS和一个logical processor是否绑定终身，是两回事。
B，对于多颗CPU的场景，注意NUMA影响内存访问快慢的问题。

标签：指北,__,SVM,CPU,vmcs,VMX,processor,VMCS
来源： https://www.cnblogs.com/FE-FR-SH/p/to_vmxon.html

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