理解x2APIC的虚拟APIC页面

Question

我正在编写一个VMM，并且我试图通过运行在VMX非根模式下的来宾操作系统来支持对x2APIC寄存器的虚拟访问。

首先，我想做一些简单的事情，比如从来宾操作系统中读取本地APIC ID。我尝试在我的VMM中添加对此的支持，但是我读到的值似乎是不正确的。

不幸的是，我似乎在网上找不到很多关于虚拟APIC页面的信息。我已经阅读了Intel手册第29章(APIC虚拟化和虚拟中断)，下面是我正在做的工作：

1. 在基于辅助处理器的VM执行控件中，我将以下位设置为1：(我在下面设置位9，因为我最终希望支持发布的IPI)

1. `SECONDARY_EXEC_VIRTUALIZE_X2APIC_MODE` (bit 4) 
2. `SECONDARY_EXEC_APIC_REGISTER_VIRT` (bit 8) 
3. `SECONDARY_EXEC_VIRTUAL_INTR_DELIVERY` (bit 9)

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1. 在MSR位图中，我禁用了0x802的截取，这是本地的APIC寄存器。
2. 在我的客户操作系统中，我使用rdmsr读取0x802。

我在两个线程上执行步骤3，这些线程被固定在不同的核心上。他们都从寄存器中读取值2621447225 。这似乎是不正确的，因为线程被固定在不同的核心上，因此应该读取不同的本地APIC (并且数字2621447225 确实很大)。我在做错误的什么呢？

以下是一些其他信息供您参考：

在英特尔手册第29.5节(基于MSR的APIC访问虚拟化)中，它指出：

If “APIC-register virtualization” is 1 and ECX contains a value in the range 800H–8FFH, the instruction reads the 8 bytes from offset X on the virtual-APIC page into EDX:EAX, where X = (ECX & FFH) « 4. This occurs even if the local APIC is not in x2APIC mode (no general-protection fault occurs because the local APIC is not in x2APIC mode).

X偏移量对我来说是有意义的: MSR地址0x802在0xFF时和0xFF中将是0x2，当左移4位时0x2将变成0x20。0x20是物理APIC页面中的偏移量，如果您是通过xAPIC内存映射寄存器访问它的话。然后读取8个字节(即64位)，因此较低的32位是x2APIC的本地APIC。

Answer 1

我能够在@prl的帮助下解决这个问题。我必须为每个核心自己分配一个虚拟的APIC页面，然后用其相关的核心的本地APIC ID单独初始化每个页面。

然后，我将页面的物理地址添加到VMCS (在Linux内核中定义了一个名为VIRTUAL_APIC_PAGE_ADDR的常量，它包含VMCS中的偏移量)。我没有意识到我必须初始化这个页面，因为它不是自动完成的。

编辑：I在Linux上实现了一个支持x2APIC虚拟化的工作虚拟化系统，并发布了中断处理，并在本文件中写了这两个主题。该文档应该相当简单，它包含一个指向我的实现的链接。