arm64 向けの準仮想化時刻サポート

Arm 仕様 DEN0057/A は、AArch64 ゲスト向けの準仮想化時刻サポートの標準を定めている:

https://developer.arm.com/docs/den0057/a

KVM/arm64 は、この仕様のうちスティール時間の部分を実装している。準仮想化ゲストが、自身の実行から奪われた時間の量を把握できるようにするため、いくつかのハイパーバイザサービスコールを提供する。

次の 2 つの SMCCC 互換ハイパーコールが定義されている:

PV_TIME_FEATURES: 0xC5000020
PV_TIME_ST: 0xC5000021

これらは SMC64/HVC64 呼び出し規約でのみ利用できる。32 ビット Arm ゲストでは準仮想化時刻を利用できないためである。PV_TIME_FEATURES ハイパーコールの存在は、呼び出す前に SMCCC 1.1 の ARCH_FEATURES の仕組みで調べるべきである。

PV_TIME_FEATURES

ファンクション ID:

(uint32) 0xC5000020

PV_call_id:

(uint32) サポートを問い合わせるファンクション。
現在は PV_TIME_ST のみをサポートする。

戻り値:

(int64) 該当する PV-time 機能をハイパーバイザがサポート
していれば、NOT_SUPPORTED (-1) または SUCCESS (0) を返す。

PV_TIME_ST

ファンクション ID:

(uint32) 0xC5000021

戻り値:

(int64) この VCPU のスティール時間データ構造体の IPA。
失敗時は NOT_SUPPORTED (-1)。

PV_TIME_ST が返す IPA は、ゲストが通常メモリとして、内部共有可能ドメインで、インナーおよびアウターのライトバックキャッシュ属性を付けてマップすべきである。返された IPA の先頭 16 バイトについては、ハイパーバイザが意味のある値で埋めることが保証されている（下記の構造体を参照）。

PV_TIME_ST は、呼び出した VCPU の構造体を返す。

スティール時間

PV_TIME_ST ハイパーコールが指す構造体は次のとおりである:

フィールド	バイト長	バイトオフセット	説明
Revision	4	0	バージョン 1.0 では 0 でなければならない
Attributes	4	4	0 でなければならない
Stolen time	8	8	この VCPU スレッドが物理 CPU 上で意図せず実行されていなかった時間を、符号なしナノ秒で表したスティール時間。

構造体内の値はすべてリトルエンディアンで格納される。

この構造体は、VCPU をスケジュールする前にハイパーバイザが更新する。ゲストに与えられた通常メモリの予約領域内に置かれる。ゲストはこのメモリに書き込もうとしてはならない。構造体はゲストの VCPU ごとに 1 つある。

これらの構造体のために 64k ページを 1 つ以上確保し、ほかの用途に使わないのが望ましい。そうするとゲストはその領域を 64k ページでマップでき、ほかのメモリと属性が衝突するのを避けられる。

ユーザ空間向けのインタフェースは Documentation/virt/kvm/devices/vcpu.rst を参照。