05 ARM64 KVM 与 virt 目录边界详解

1. 为何必须读 arch/arm64/kvm

virt/ 仅 19 文件；RK3588 上可运行的 KVM 依赖 arch/arm64/kvm/（~98 文件 + hyp/）实现：

能力	主要位置
EL2 hypervisor	hyp/nvhe/、hyp/vhe/
Guest 退出处理	handle_exit.c
Stage-2 MMU	mmu.c
虚拟 GIC	vgic/vgic-v3.c、vgic-its.c 等
PSCI 关机/CPU on	psci.c
系统寄存器陷阱	sys_regs.c
指针认证/MTE（视配置）	sys_regs、特性检测
Protected KVM	pkvm.c + hyp 内存保护
虚拟 architected timer	arch_timer.c
PMU 虚拟化	pmu.c、pmu-emul.c

arch/arm64/kvm/Makefile：

include $(srctree)/virt/kvm/Makefile.kvm
kvm-y += arm.o mmu.o ... vgic/*.o
obj-$(CONFIG_KVM) += kvm.o hyp/

kvm.o = virt 公共对象 + 上表 arch 对象；hyp/ 单独构建 EL2 镜像对象。

2. arm.c — 架构枢纽

• kvm_arch_hardware_setup、kvm_vm_ioctl_enable_cap；
• VHE vs nVHE 模式（kvm_mode、kvm_protected_mode_initialized）；
• per-CPU kvm_arm_hardware_enabled、kvm_hyp_vector；
• 与 PSCI、PMU、指针认证 特性交互。

kvm_arch_vcpu_ioctl_run 最终进入汇编 guest entry（hyp）。

3. vGIC 子系统

arch/arm64/kvm/vgic/
├── vgic.c / vgic-init.c      # 框架
├── vgic-v2.c / vgic-v3.c     # 版本实现
├── vgic-v4.c                 # 直接注入（HW 支持时）
├── vgic-its.c                # LPI/MSI
├── vgic-mmio*.c              # 寄存器仿真
├── vgic-irqfd.c              # 与 eventfd 衔接
└── vgic-kvm-device.c         # KVM_DEVICE API

文档：Documentation/virt/kvm/devices/arm-vgic-v3.rst、arm-vgic-its.rst。

virt/irqchip.c 负责 GSI 路由表；vgic 负责 IRQ 注入到 guest CPU 接口。

4. hyp/ — EL2 代码

• nVHE（Non-VHE）：hypervisor 运行在 EL2，host 内核在 EL1；
• VHE（Virtualization Host Extensions）：host 与 hyp 同在 EL2 部分合并；
• pKVM：将部分内存标记为 hypervisor protected，隔离恶意 host。

RK3588 Cortex-A76/A55 是否支持 VHE 取决于 ARMv8.1+ 与内核配置；需查 BSP config 与 /proc/cpuinfo。

5. 与 virt/kvm 的调用边界

调用方向	示例
virt → arch	kvm_arch_vcpu_ioctl_run, kvm_arch_init_vm
arch → virt	kvm_set_irq, kvm_vcpu_kick, file_is_kvm
用户态 → virt ioctl → arch	KVM_RUN 路径

弱符号：virt 中 __weak 默认空实现，arch 提供强符号。

6. 其它 virt 相关树（非 virt/）

路径	说明
drivers/virtio/	paravirt I/O 设备前端/后端
drivers/vfio/	设备直通框架
drivers/virt/coco/	机密虚拟机（SEV 等，非 ARM RK 主流）
tools/virtio/、tools/kvm/	用户态工具

7. 阅读路线图（ARM64 KVM）

1. virt/kvm/kvm_main.c — ioctl 与 VM 生命周期；
2. arch/arm64/kvm/arm.c — caps 与 run；
3. arch/arm64/kvm/handle_exit.c — exit 原因；
4. arch/arm64/kvm/mmu.c — Stage-2；
5. arch/arm64/kvm/vgic/vgic-v3.c — 中断；
6. Documentation/virt/kvm/arm/hyp-abi.rst — ABI 约定。

8. 小结

分析 virt/ 目录 ≠ 分析完 ARM64 KVM。RK3588 虚拟化问题 多数应在 arch/arm64/kvm 与 hyp 下定位，virt/ 提供 VM 容器与通用 IRQ/内存/VFIO 框架。