像 KVM 这样的管理程序是否需要在 CPUID 上退出 VM？答案

【问题标题】：Does hypervisor like KVM need to VM-exit on CPUID?像 KVM 这样的管理程序是否需要在 CPUID 上退出 VM？
【发布时间】：2020-08-02 09:32:32
【问题描述】：

想象一个用于 VM 检测的简单 CPU 时序检查。

static inline unsigned long long rdtsc_diff_vmexit() {
    unsigned long long ret, ret2;
    unsigned eax, edx;
    __asm__ volatile("rdtsc" : "=a" (eax), "=d" (edx));
    ret  = ((unsigned long long)eax) | (((unsigned long long)edx) << 32);
    /* vm exit forced here. it uses: eax = 0; cpuid; */
    __asm__ volatile("cpuid" : /* no output */ : "a"(0x00));
    /**/
    __asm__ volatile("rdtsc" : "=a" (eax), "=d" (edx));
    ret2  = ((unsigned long long)eax) | (((unsigned long long)edx) << 32);
    return ret2 - ret;
}

在真实硬件上，cpuid 将比在 KVM 中运行时花费的时间要少得多。

我在玩 rdtsc 偏移，我在想是否可以不退出 CPUID？我试过禁用退出，不出所料，VM 没有启动（UEFI 固件根本没有出现，没有串行输出）。

我试图弄清楚为什么会这样。我能想到的唯一可能导致问题的事情是报告 CPU 内核/线程。

所以问题是：这甚至可能吗？如果不是，为什么？如果是，我可以使用任何资源来使其正常工作吗？

【问题讨论】：

标签： linux linux-kernel kvm hypervisor

【解决方案1】：

看intel手册：

英特尔® 64 和 IA-32 架构软件开发人员手册卷 3C：系统编程指南，第 3 部分订单号：326019-072US 5 月 2020

Section 25.1.2: Instructions That Cause VM Exits Unconditionally

CPUID 中列出的第一条指令。很清楚，不，您不能禁用 CPUID 上的退出。您可以调整 TSC_OFFSET 字段以解决此问题，但您将希望在系统运行时不断纠正其初始偏移量。这个1 可能会为您提供一些见解。

此外，没有规定您只能在退出时解释一个操作码。您承担了退出的费用，因此可能值得单步执行一些操作码以避免快速退出。如果您浏览 usenix 论文，您可能会找到一些关于此的建议。这是经典：2

【讨论】：