VM说明是否可以退出？

问题描述

bebc <mystery>:
 mov    3423441(%rip),%r11
 xor    (%rsp),%r11
 mov    %rdx,%r8
 mov    %rcx,%r9
 test   %r8,%r8
 jne    bee3
 mov    $0x6c16,%rdi
 mov    $0xc0f4,%rax
 vmwrite %rax,%rdi
 pushf

对于上述指令，哪条指令可能会导致退出以及哪种退出类型？还有退出的原因是什么？ （假设页面包含神秘功能）。神秘功能正在CPL0中运行。

解决方法

此答案基于 Intel VMX扩展， AMD 可能有所不同。
此外，VM扩展已经变得非常庞大和复杂（截至2020年10月），因此答案可能并不令人惊讶：

它们全部可以和不能，具体取决于VM配置，从而导致VM退出（因此，称为退出）。

取决于上下文，可能只有vmwrite会导致退出，但是所有主流VMM，AFAICT都支持VMCS阴影（读取：嵌套虚拟化）已有一段时间了，所以也许两者都不指令将导致退出。

该代码的序言似乎是符合Windows ABI的功能，该函数设置堆栈cookie，并最终覆盖主机状态区域中的主机rip。

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bebc:       4c 8b 1d e5 57 30 00    mov    3168229(%rip),%r11

如果发生故障，可能会导致退出（请参阅英特尔手册的25.2节）：

例外。异常（故障，陷阱和中止）会导致VM基于异常位图退出（请参见第 24.6.3）。如果发生异常，则使用其向量（范围为0-31）选择异常位图中的一位。如果 该位为1，虚拟机退出；如果该位为0，则异常通常通过来宾IDT传递。

如果配置了退出窗口并且未屏蔽相对中断，则在执行该指令之前，CPU将生成一个退出，尽管该可能不能算作该指令本身生成的退出。

>

如果“中断窗口退出” VM执行控制为1，则在执行任何指令之前都会发生VM退出 如果RFLAGS.IF = 1，并且没有STI或MOV SS对事件的阻止（请参见表24-3）。

如果“ NMI窗口退出” VM执行控制为1，则在执行任何指令之前，VM退出发生 没有虚拟NMI阻止，MOV SS也没有事件阻止，STI也没有事件阻止 （请参阅表24-3）。

如果使用了EPT并且配置错误，或者检测到EPT违规（即模拟MMIO区域），则会导致退出。

使用来宾物理地址进行的访问可能会由于EPT配置错误，违反EPT和 页面修改日志已满事件。在翻译来宾过程中，EPT配置错误 物理地址，逻辑处理器遇到包含不支持的EPT分页结构条目 值（请参阅第28.2.3.1节）。如果没有EPT配置错误，但EPT分页- 结构条目不允许使用来宾物理地址进行访问（请参见第28.2.3.2节）。页面修改 当逻辑处理器确定需要创建页面修改日志条目时，将发生tion log-full事件 并且当前日志已满（请参阅第28.2.6节）。

 bec3:       4c 33 1c 24             xor    (%rsp),%r11

同上。

 bec7:       49 89 d0                mov    %rdx,%r8

该指令不会出错，但适用相同的出口。

 beca:       49 89 c9                mov    %rcx,%r9
 becd:       4d 85 c0                test   %r8,%r8
 bed0:       75 11                   jne    bee3
 bed2:       48 c7 c7 16 6c 00 00    mov    $0x6c16,%rdi
 bed9:       48 c7 c0 f4 c0 34 82    mov    $0xc0f4,%rax

同上。

 bee0:       0f 79 f8                vmwrite %rax,%rdi

除了适用于所有指令的学步车出口外，在以下情况下，这可能会导致退出：

VMWRITE。如果满足以下任一条件，则VMWRITE指令将导致VM退出：
—“ VMCS阴影” VM执行控件为0。
—寄存器源操作数的位63:15（64位模式之外的位31:15）不全为0。
— VMWRITE位图中的位n为1，其中n是寄存器源操作数的位14：0的值。见章节 24.6.15了解有关如何标识VMWRITE位图的详细信息。

 bee3:       9c                      pushf

任何其他指令访问存储器的注意事项。

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以下是总是导致退出的说明：

• 邀请
• INVVPID
• VMCALL
• VMCLEAR
• VMLAUNCH
• VMPTRLD
• VMPTRST
• VMRESUME
• VMXOFF
• VMXON

以下说明可以退出：

• CLTS
• ENCLS
• ENCLV
• HLT
• IN，INS / INSB / INSW / INSD，OUT，OUTS / OUTSB / OUTSW / OUTSD
• INVLPG
• INVPCID
• LGDT，LIDT，LLDT，LTR，SGDT，SIDT，SLDT，STR
• LMSW
• MONITOR
• CR3中的MOV
• 来自CR8的MOV
• 从MOV到CR0
• MOV到CR3
• MOV到CR4
• MOV到CR8
• MOV DR
• MWAIT
• 暂停
• RDMSR
• RDPMC
• RDRAND
• RDSEED
• RDTSC
• RDTSCP
• RSM
• TPAUSE
• UMWAIT
• VMREAD
• VMWRITE
• WBINVD
• WRMSR
• XRSTORS
• XSAVES

最后，这些也是退出的其他来源：

• 例外
• 三重故障
• 外部中断
• 不可屏蔽中断（NMI）
• INIT信号
• 启动IPI（SIPI）
• 任务开关
• VMX抢占计时器
• 中断窗口退出
• NMI窗口退出