像 KVM 这样的虚拟机管理程序是否需要在 CPUID 上进行 VM 退出？

Question

想象一下用于 VM 检测的简单 CPU 计时检查。

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;
}

在真实的硬件上，cpuid 比在 KVM 中运行时花费的时间要少得多。

我正在玩 rdtsc 偏移，我在想是否可以不退出 CPUID？我尝试禁用退出，不出所料，虚拟机没有启动（UEFI 固件根本没有显示，没有串行输出）。

我试图弄清楚为什么会发生这种情况。我能想到的唯一可能导致问题的事情是 CPU 核心/线程的报告。

所以问题是：这可能吗？如果没有，为什么？如果是，我可以使用任何资源来使其正常工作吗？

Answer 1

查看intel手册：

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Intel\xc2\xae 64 和 IA-32 架构软件开发人员\xe2\x80\x99s 手册卷\n3C：系统编程指南，第 3 部分 订单号：326019-072US 5 月\n2020 年

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Section 25.1.2: Instructions That Cause VM Exits Unconditionally\n

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

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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，因此可能值得逐步执行一些操作码以避免一组快速退出。如果您浏览 usenix 论文，您可能会找到一些关于此的建议。这就是经典：2

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