Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developers Manual Volume 3A, System Programming Guide, Part 1

CONTENTS
xxiv Vol. 3A
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25.10.4.4 Handling the SWAPGS Instruction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25-20
25.10.4.5 Implementation Specific Behavior on Writing to Certain MSRs . . . . . . . . . . . . . . . .25-20
25.10.5 Handling Accesses to Reserved MSR Addresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25-21
25.11 HANDLING ACCESSES TO CONTROL REGISTERS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25-21
25.12 PERFORMANCE CONSIDERATIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25-21
CHAPTER 26
VIRTUALIZATION OF SYSTEM RESOURCES
26.1 OVERVIEW. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26-1
26.2 VIRTUALIZATION SUPPORT FOR DEBUGGING FACILITIES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26-1
26.2.1 Debug Exceptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26-2
26.3 MEMORY VIRTUALIZATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26-3
26.3.1 Processor Operating Modes & Memory Virtualization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26-3
26.3.2 Guest & Host Physical Address Spaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26-3
26.3.3 Virtualizing Virtual Memory by Brute Force. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26-4
26.3.4 Alternate Approach to Memory Virtualization. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26-4
26.3.5 Details of Virtual TLB Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26-6
26.3.5.1 Initialization of Virtual TLB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26-7
26.3.5.2 Response to Page Faults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26-8
26.3.5.3 Response to Uses of INVLPG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26-11
26.3.5.4 Response to CR3 Writes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26-11
26.4 MICROCODE UPDATE FACILITY. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26-11
26.4.1 Early Load of Microcode Updates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26-12
26.4.2 Late Load of Microcode Updates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26-12
CHAPTER 27
HANDLING BOUNDARY CONDITIONS IN A VIRTUAL MACHINE MONITOR
27.1 OVERVIEW. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27-1
27.2 INTERRUPT HANDLING IN VMX OPERATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27-1
27.3 EXTERNAL INTERRUPT VIRTUALIZATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27-3
27.3.1 Virtualization of Interrupt Vector Space . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27-3
27.3.2 Control of Platform Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27-5
27.3.2.1 PIC Virtualization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27-6
27.3.2.2 xAPIC Virtualization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27-6
27.3.2.3 Local APIC Virtualization. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27-6
27.3.2.4 I/O APIC Virtualization. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27-7
27.3.2.5 Virtualization of Message Signaled Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27-8
27.3.3 Examples of Handling of External Interrupts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27-8
27.3.3.1 Guest Setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27-9
27.3.3.2 Processor Treatment of External Interrupt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27-9
27.3.3.3 Processing of External Interrupts by VMM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27-9
27.3.3.4 Generation of Virtual Interrupt Events by VMM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27-10
27.4 ERROR HANDLING BY VMM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27-11
27.4.1 VM-Exit Failures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27-11
27.4.2 Machine Check Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27-12
27.5 HANDLING ACTIVITY STATES BY VMM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27-13