v9
2026-07-29
guest_memfd就地转换 · v9
引入guest_memfd ioctl和maple tree实现私有/共享状态就地转换，支持KVM。
原始补丁链接
子 Patch（41）
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KVM: guest_memfd: Introduce per-gmem attributes, use to guard user mappings
为guest_memfd添加per-inode内存属性（maple树），替代原有per-VM属性，支撑in-place转换；使用filemap invalidation lock保护。
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KVM: Rename KVM_GENERIC_MEMORY_ATTRIBUTES to KVM_VM_MEMORY_ATTRIBUTES
重命名Kconfig宏KVM_GENERIC_MEMORY_ATTRIBUTES为KVM_VM_MEMORY_ATTRIBUTES，明确其为VM级别属性，无功能变化。
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KVM: Enumerate support for PRIVATE memory iff kvm_arch_has_private_mem is defined
修改KVM_MEMORY_ATTRIBUTE_PRIVATE支持检测，必须依赖kvm_arch_has_private_mem定义，避免架构未定义时误报。
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KVM: Rename memory attribute APIs to prepare for in-place gmem conversion
重命名kvm_vm_set_mem_attributes()为kvm_set_vm_mem_attributes()及相关trace事件，为区分VM和gmem属性做准备。
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KVM: Provide generic interface for checking memory private/shared status
添加通用kvm_mem_is_private()静态调用接口，重命名原有VM属性检查为kvm_vm_mem_is_private()，支持运行时选择实现。
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KVM: guest_memfd: Introduce function to check GFN private/shared status
为 KVM guest_memfd 引入函数检查 GFN 的私有/共享状态。
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KVM: guest_memfd: Wire up core private/shared attribute interfaces
On 7/29/2026 8:35 AM, Ackerley Tng via B4 Relay wrote: > diff –git a/virt/kvm/guest_memfd.c b/virt/kvm/guest_memfd.c > index 33c9830190e2e..89cf922232920 100644 > — a/virt/kvm/guest_memfd.c > +++ b
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KVM: Consolidate private memory and guest_memfd ifdeffery in kvm_host.h
在kvm_host.h中重新组织#ifdeffery，将私有内存和guest_memfd相关代码聚集到同一#ifdef区域，无功能变化。
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KVM: guest_memfd: Filter both shared and private when invalidating
修改guest_memfd无效化时同时清除共享和私有属性映射，因为per-page转换后范围可能混合两者，简化实现。
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KVM: guest_memfd: Add base support for KVM_SET_MEMORY_ATTRIBUTES2
添加KVM_SET_MEMORY_ATTRIBUTES2 ioctl，支持部分转换并上报错误偏移，引入新capability，扩展API文档。
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KVM: guest_memfd: Ensure pages are not in use before conversion
在guest_memfd转换前检查页refcount，确保无额外引用（如DMA），否则返回-EAGAIN并记录偏移，避免并发访问。
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KVM: guest_memfd: Call arch make_shared callback for to-shared conversion
在guest_memfd私有转共享时，遍历folio调用kvm_arch_gmem_invalidate()，以清理硬件元数据或加密状态。
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KVM: guest_memfd: Return early if range already has requested attributes
提取kvm_gmem_range_has_attrs()，在设置属性时先检查是否已满足，避免不必要操作。
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mm: swap: Introduce lru_add_drain_progressive()
创建lru_add_drain_progressive()函数，实现逐步drain本地/全局CPU批处理，供guest_memfd转换检查引用时调用。
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KVM: guest_memfd: Handle lru_add fbatch refcounts during conversion safety check
在guest_memfd转换引用检查中，调用lru_add_drain_progressive()清除可能存在的lru_add fbatch引用，避免误报。
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KVM: guest_memfd: Zero page while getting pfn
在__kvm_gmem_get_pfn()中执行页面清零（通过uptodate标记保证仅一次），避免未初始化内存泄漏给guest。
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KVM: SEV: Make 'uaddr' parameter optional for KVM_SEV_SNP_LAUNCH_UPDATE
允许KVM_SEV_SNP_LAUNCH_UPDATE的uaddr为NULL（需in-place转换使能），表示从guest_memfd就地初始化，无需额外拷贝。
18/41
KVM: TDX: Make source page optional for KVM_TDX_INIT_MEM_REGION
让tdx_gmem_post_populate()支持无源页情况，直接从目标PFN进行in-place填充（TDH.MEM.PAGE.ADD）。
19/41
KVM: Move KVM_VM_MEMORY_ATTRIBUTES config definition to x86
将KVM_VM_MEMORY_ATTRIBUTES Kconfig限制为x86，因为per-VM属性已折旧，期望架构使用guest_memfd属性。
20/41
KVM: Let userspace disable per-VM mem attributes, enable per-gmem attributes
添加模块参数控制是否启用per-VM内存属性；当禁用时使用guest_memfd属性；仅对CoCo VM类型有效。
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KVM: guest_memfd: Enable INIT_SHARED on guest_memfd for x86 Coco VMs
放开对x86 CoCo VM指定INIT_SHARED的限制（需in-place转换），使得guest_memfd可包含共享内存。
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KVM: selftests: Create gmem fd before "regular" fd when adding memslot
在vm_mem_add中调整创建顺序：先dup gmem fd再创建普通backing fd，便于后续将gmem mmap作为唯一源。
23/41
KVM: selftests: Rename guest_memfd{,_offset} to gmem_{fd,offset}
将测试代码中guest_memfd相关变量名统一改为gmem_前缀，提高一致性，无功能变化。
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KVM: selftests: Add support for mmap() on guest_memfd in core library
扩展kvm_util库，使guest_memfd可作为mmap源，支持gmem_offset和MAP_SHARED，添加slot到fd的辅助函数。
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KVM: selftests: Add selftests global for guest memory attributes capability
引入kvm_has_gmem_attributes全局变量，标识KVM_CAP_GUEST_MEMFD_MEMORY_ATTRIBUTES状态，供测试使用。
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KVM: selftests: Add helpers for calling ioctls on guest_memfd
封装gmem ioctl调用宏和设置属性/私有/共享的辅助函数，并添加TEST_ASSERT_SUPPORTED_ATTRIBUTES宏。
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KVM: selftests: Test basic single-page conversion flow
新增guest_memfd_conversions_test，验证单页从私有转共享再转回私有的基本流程。
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KVM: selftests: Test conversion flow when INIT_SHARED
增加测试用例：在INIT_SHARED模式下验证私有/共享转换的正确性。
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KVM: selftests: Test conversion precision in guest_memfd
添加多页测试，验证转换仅影响指定页面，其他页状态不变，并增加GMEM_CONVERSION_MULTIPAGE_TEST_INIT_SHARED宏。
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KVM: selftests: Test conversion before allocation
添加测试，在无页面分配时调用KVM_SET_MEMORY_ATTRIBUTES2，验证后续分配页继承正确的私有/共享状态。
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KVM: selftests: Convert with allocated folios in different layouts
通过迭代初始fault不同页面组合，测试各种分配布局下的转换正确性。
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KVM: selftests: Test that truncation does not change shared/private status
验证打洞后重新分配的页保持原有的私有/共享属性，不受物理内存释放影响。
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KVM: selftests: Test that shared/private status is consistent across processes
测试跨进程共享/私有状态一致性，确保共享页被转换后从所有进程的映射中unmap。
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KVM: selftests: Add helpers to pin pages with CONFIG_GUP_TEST
引入pin_page/unpin_page辅助，依赖CONFIG_GUP_TEST，用于模拟页被固定时的转换失败测试。
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KVM: selftests: Test conversion with elevated page refcount
验证共享转私有时若页被pin则返回EAGAIN，unpin后转换成功，确保安全检查有效。
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KVM: selftests: Reset shared memory after hole-punching
调整private_mem_conversions_test中reset和hole-punch顺序，确保在in-place转换下每次迭代初始状态正确。
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KVM: selftests: Provide function to look up guest_memfd details from gpa
添加kvm_gpa_to_guest_memfd()辅助，从GPA获取guest_memfd文件描述符和偏移；重构fallocate函数。
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KVM: selftests: Provide common function to set memory attributes
新增 vm_mem_set_memory_attributes() 统一处理 guest_memfd 和 VM 级内存属性设置，重构现有函数并将 size 参数改为 size_t。
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KVM: selftests: Make TEST_EXPECT_SIGBUS thread-safe
修复 TEST_EXPECT_SIGBUS 多线程竞态：通过共享全局信号处理器和线程局部变量 expecting_sigb 确保信号处理安全。
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KVM: selftests: Update private_mem_conversions_test to mmap() guest_memfd
扩展私有内存转换测试：使用 guest_memfd 的 mmap 和 per-guest_memfd 属性进行原地转换，验证 host 访问私有内存时触发 SIGBUS。
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KVM: selftests: Update private memory exits test to work with per-gmem attributes
调整测试用例适配per-gmem属性：跳过显式设置私有内存，默认私有；GPA变为共享时预期emulated MMIO而非memory fault；跳过memslot不私有测试。