- 从软件开发的角度概述ARMv8处理器架构中的虚拟化操作

虚拟接口产生寻址到管理程序的中断，管理程序应该响应事件（空中断列表，启用和禁用组，发信号通知不在寄存器中的中断的中断结束等）。除了专用外设中断（PPI）和共享外设中断（SPI）之外，ARMv8系统还有一类称为特定于位置的外设中断（LPI）的消息（消息信号中断（MSI））发出的中断信号。

GICv3及更高版本的GIC扩展了对此中断类的支持，该中断类可以根据特殊规则（中断转换服务（ITS））处理中断消息。但是，这些功能与虚拟化有某种间接关系，但值得简要描述它们，以提供GICv4中引入的更改的一般视图。

图4：基于ARMv8的系统虚拟化环境中组件与中断控制器的接口和交互

在使用ITS时，设备通过在GITS_TRANSLATOR寄存器中发出具有目标地址的写事务来发送事件信号。写入事务由正在写入的数据（包含事件ID）和源标识符（与SMMU相同）组成。系统软件对ITS寄存器进行编程，使它们指向存储器中的设备、集合和中断存储器表，这些存储器表包含处理来自指定目标CPU核心和中断ID的相关源的事件的规则。

中断导致在挂起中断表中设置元素的相应字段。对于GICv3，此机制仅针对物理中断（即，由设备直接发信号通知）进行定义。这导致管理程序实现中的某些不便。特别是，它要求管理程序执行ITS在软件中完成的所有操作。GICv4引入了以编程方式生成此类中断并将LPI转换为为相应虚拟处理器设置的虚拟中断的功能，为此引入了描述中断与目标处理器的亲和性的附加表，以及虚拟挂起中断表。如果在中断到达期间映射到目标vCPU的目标物理CPU核上正在执行具有不同标识符的VM，GICv4生成一个特殊的中断，旨在通知管理程序。为了控制虚拟中断的转换，ITS GICv4命令接口中添加了新的命令类型。

本文描述的工具为虚拟化环境的实现提供了坚实基础，现在，它们得到了各种虚拟机管理程序（第一类和第二类）的良好支持。总的来说，基于软件开发人员的请求，CPU和系统设施架构正在不断发展。