Question

我对虚拟化非常陌生，最近我一直在努力熟悉VMM的运行方式以及如何进行超级调用。

谈论我打算在KVM中实现一个新的超级调用，它安装在我的Ubuntu桌面上，然后可以从访客环境中调用。通过这个超级调用，我打算只返回一个字符串说＆＃34;你好世界＆＃34 ;.在这一点上，我对如何实现它毫无头绪。如果你能指导我如何实现这样的超级调用，那将非常有帮助。谢谢！

Answer 1

您可以在用户程序中使用vmcall指令在KVM中进行超级调用。您需要在kvm中为此VMCALL编写处理程序。如果您在guest中运行代码;

#define VMCALL_ID 100
do_vmcall ()
{
   asm volatile ("vmcall" : "eax"(VMCALL_ID));
}

它将导致KVM中的陷阱。 kvm将调用handle_vmcall函数。在handle_vmcall函数中，您需要编写与此对应的处理程序。

int handle_vmcall(struct kvm_vcpu *vcpu)
{
    unsigned eax = kvm_read_register(vcpu, VCPU_REGS_RAX);

    switch (eax) {
        case VMCALL_ID:
            BLAH; break;
        default: BLAH; BLAH;
    }
    return 0;
}

Answer 2

下面的补丁实现了一个超级调用，trace_printk＆＃34; Hello World＆＃34;致主持人的ftrace。（基本代码是Linux 4.10。）

（在来宾内核源代码中）添加调用超级调用的系统调用：


    diff --git a/arch/x86/entry/syscalls/syscall_64.tbl b/arch/x86/entry/syscalls/syscall_64.tbl
    index e93ef0b..2ff3b3f 100644
    --- a/arch/x86/entry/syscalls/syscall_64.tbl
    +++ b/arch/x86/entry/syscalls/syscall_64.tbl
    @@ -338,6 +338,7 @@
     329    common  pkey_mprotect       sys_pkey_mprotect
     330    common  pkey_alloc      sys_pkey_alloc
     331    common  pkey_free       sys_pkey_free
    +332    common  hello_hypercall     sys_hello_hypercall

    diff --git a/include/linux/syscalls.h b/include/linux/syscalls.h
    index 91a740f..19208d5 100644
    --- a/include/linux/syscalls.h
    +++ b/include/linux/syscalls.h
    @@ -902,5 +902,6 @@ asmlinkage long sys_pkey_mprotect(unsigned long start, size_t len,
                      unsigned long prot, int pkey);
     asmlinkage long sys_pkey_alloc(unsigned long flags, unsigned long init_val);
     asmlinkage long sys_pkey_free(int pkey);
    +asmlinkage long sys_hello_hypercall(void);

     #endif

    diff --git a/hello_hypercall/hello_hypercall.h b/hello_hypercall/hello_hypercall.h
    new file mode 100644
    index 0000000..cc727ee8
    --- /dev/null
    +++ b/hello_hypercall/hello_hypercall.h
    @@ -0,0 +1 @@
    +asmlinkage long sys_hello_hypercall(void);

    diff --git a/hello_hypercall/Makefile b/hello_hypercall/Makefile
    new file mode 100644
    index 0000000..6247351
    --- /dev/null
    +++ b/hello_hypercall/Makefile
    @@ -0,0 +1 @@
    +obj-y:=hello_hypercall.o

    diff --git a/Makefile b/Makefile
    index f1e6a02..6a84315 100644
    --- a/Makefile
    +++ b/Makefile
    @@ -910,7 +910,7 @@ export mod_sign_cmd

     ifeq ($(KBUILD_EXTMOD),)
    -core-y     += kernel/ certs/ mm/ fs/ ipc/ security/ crypto/ block/
    +core-y     += kernel/ certs/ mm/ fs/ ipc/ security/ crypto/ block/ hello_hypercall/

     vmlinux-dirs   := $(patsubst %/,%,$(filter %/, $(init-y) $(init-m) \
                 $(core-y) $(core-m) $(drivers-y) $(drivers-m) \

（在来宾内核源代码中）实现系统调用以调用超级调用


    diff --git a/hello_hypercall/hello_hypercall.c b/hello_hypercall/hello_hypercall.c
    new file mode 100644
    index 0000000..aa333f8
    --- /dev/null
    +++ b/hello_hypercall/hello_hypercall.c
    @@ -0,0 +1,17 @@
    +#include<linux/kernel.h>
    +#include<linux/syscalls.h>
    +#include<linux/init.h>
    +#include<linux/linkage.h>
    +#include "hello_hypercall.h"
    +#include<uapi/linux/kvm_para.h>
    +#include<linux/cpumask.h>
    +
    +asmlinkage long sys_hello_hypercall(void)
    +{
    +   kvm_hypercall0(KVM_HC_HELLO_HYPERCALL);
    +   return 0;
    +}

kvm_hypercall0使用零参数调用X86_FEATURE_VMMCALL（其他kvm_hypercall函数最多可处理四个参数）。数字KVM_HC_HELLO_HYPERCALL（在include/uapi/linux/kvm_para.h中定义）作为超级调用号传入。在使用超级调用号和可能的参数调用X86_FEATURE_VMMCALL之后，执行将跳转到kvm_emulate_hypercall中的主机内核函数arch/x86/kvm/x86.c。

有关详细信息，请参阅https://elixir.bootlin.com/linux/latest/source/arch/x86/include/asm/kvm_para.h#L21。

（在主机内核源代码中）定义超级调用号码（include/uapi/linux/kvm_para.h）并打印＆＃34; Hello World＆＃34;作为超级调用代码（arch/x86/kvm/x86.c）


    diff --git a/include/uapi/linux/kvm_para.h b/include/uapi/linux/kvm_para.h
    index bf6cd7d..67304a17 100644
    --- a/include/uapi/linux/kvm_para.h
    +++ b/include/uapi/linux/kvm_para.h
    @@ -23,6 +23,7 @@
     #define KVM_HC_MIPS_GET_CLOCK_FREQ 6
     #define KVM_HC_MIPS_EXIT_VM        7
     #define KVM_HC_MIPS_CONSOLE_OUTPUT 8
    +#define KVM_HC_HELLO_HYPERCALL     9

    diff --git a/arch/x86/kvm/x86.c b/arch/x86/kvm/x86.c
    index e52c908..b755ccf 100644
    --- a/arch/x86/kvm/x86.c
    +++ b/arch/x86/kvm/x86.c
    @@ -6151,6 +6209,9 @@ int kvm_emulate_hypercall(struct kvm_vcpu *vcpu)
            kvm_pv_kick_cpu_op(vcpu->kvm, a0, a1);
            ret = 0;
            break;
    +   case KVM_HC_HELLO_HYPERCALL:
    +       trace_printk("Hello World");
    +       break;
        default:
            ret = -KVM_ENOSYS;
            break;

KVM_HC_HELLO_HYPERCALL存储超级呼叫号码9（有关现有超级呼叫号码，请参阅here）。在arch/x86/kvm/x86.c中，在kvm_emulate_hypercall函数中，添加超级调用号与KVM_HC_HELLO_HYPERCALL匹配的大小写。

在来宾内核中调用超级调用，以在主机的ftrace上查看其输出。

在kvm中实现自定义超级调用

2 个答案: