qemu-kvm虚拟化 vpid 代码分析

最新推荐文章于 2022-11-21 22:47:25 发布

zhuriyuxiao

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分类专栏：虚拟化文章标签：虚拟化虚拟机

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/zhuriyuxiao/article/details/8818921

本文详细分析了qemu-kvm虚拟化中vpid的作用，探讨了如何通过vpid提高虚拟机切换效率。内容包括页表转换、ept的工作原理、tlb的作用，以及vpid的硬件支持、启用状态、分配和释放过程，并介绍了vpid的同步方法。通过vpid，可以避免在Vm-Entry和Vm-Exit时整个tlb刷新，从而提升性能。

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qemu-kvm虚拟化 vpid 代码分析

1.页表实现线性地址到物理地址转换。

2.ept (Extended Page Tables)实现客户机物理地址到宿主机物理地址装换。

3.tlb （Translation lookaside buffer ）旁路装换缓冲区，改进虚拟地址（线性地址）到物理地址转换速度的缓存。
操作系统中我们知道每个进程都有自己页表，进程切换重新设置cr3寄存器,同时刷新tlb。但是进程切换并不一定要刷新tlb，相同页表的进程切换和内核线程与普通进程切换，其实就不需要。
对于虚拟化来说，Vm-Entry 和Vm-Exit时，会强制cpu刷新tlb，全部内容失效，不管是VMM页表，还是各个虚拟机的ept页表的tlb缓存。

4.vpid 就是避免tlb刷新整体失效，区分是vmm ，各个vm页表，这样提高虚拟机切换效率。要使用vpid很简单，首先判断cpu是否支持vpid（读取VMCS相应域）,然后分配vcpu时同时分配vpid（设置VMCS相应域）,剩下事情属于硬件事情了。
1）.硬件是否支持
cat /proc/cpuinfo | grep vpid
cat /proc/cpuinfo | grep ept
2）.模块是否启用
cat /sys/module/kvm_intel/parameters/ept
cat /sys/module/kvm_intel/parameters/vpid

代码分析

判断cpu是否支持vpid
static inline int cpu_has_vmx_vpid(void)
{
return vmcs_config.cpu_based_2nd_exec_ctrl &