目的
- 基于虚拟化理论要求，解释ARM VHE扩展
- 基于虚拟化实现模型，解析KVM实现要点
- 记录后续虚拟化的发展方向
虚拟化理论基础
根据Popek and Goldberg virtualization requirements理论，
实现虚拟化的一个充分条件是针对ＶＭＭ提供一套特权指令集来控制虚拟化资源，同时该理论也提供了一个简单的技术实现方案:trap-and-emulate。
todo: trap-and-emulate 架构图片
ARM VHE 扩展
v8.1扩展
- 增加EL2，新增HYP模式，在该模式下处理VMM相关特权指令控制虚拟化资源，新增HYP模式中断向量表(HVBAR)，CPU通过HVC或者SMC指令陷入HVC模式，并通过ERET返回EL1
todo: Host HYP Guest 转换
- 新增IPA概念，增加MMU stage 2转换，通过SMMU stage2实现IPA到PA转换，所有TLB和Cache操作均带VMID，host上VMID为0。
todo: VA->IPA->PA转换图
新增VGIC概念来加速IO中断虚拟化
新增Hypervisor Syndrome Regiser，HYP模式下，CPU可以通过该寄存器获取进入HYP模式的原因。
- 不支持nested
- stage 2 页表类似LPAE
v8.3扩展
- fdasfsa
- fdsa范德萨
整体架构
- VM lecture
技术选型
当前主流ARM虚拟化技术框架
- KVM
- storage: qemu storage stack overview
- Xen
- Docker
后续技术深入方向
* network: hwanju io virtualzation
* gpu: hwanju io virtualization
* memory: hwanju memory task aware
* cpu: hwanju task aware schedule
* best for virtuazliation: IBM
依赖
- UEFI必须使能HYP模式，并让Linux kernel从HYP模式启动
- 只支持4KB页表
方案评估策略
附录
- network: macvlan
- storage: device mapper
- virtio:
