Read the fucking source code! --By 鲁迅
A picture is worth a thousand words. --By 高尔基
说明：
KVM版本：5.9.1
QEMU版本：5.0.0
工具：Source Insight 3.5， Visio
文章同步在博客园：https://www.cnblogs.com/LoyenWang/
1. 概述《Linux虚拟化KVM-Qemu分析（二）之ARMv8虚拟化》文中描述过内存虚拟化大体框架，再来回顾一下：
非虚拟化下的内存的访问
CPU访问物理内存前，需要先建立页表映射（虚拟地址到物理地址的映射），最终通过查表的方式来完成访问。在ARMv8中，内核页表基地址存放在TTBR1_EL1中，用户空间页表基地址存放在TTBR0_EL0中；
虚拟化下的内存访问
虚拟化情况下，内存的访问会分为两个Stage，Hypervisor通过Stage 2来控制虚拟机的内存视图，控制虚拟机是否可以访问某块物理内存，进而达到隔离的目的；
Stage 1：VA(Virtual Address)->IPA(Intermediate Physical Address)，Host的操作系统控制Stage 1的转换；
Stage 2：IPA(Intermediate Physical Address)->PA(Physical Address)，Hypervisor控制Stage 2的转换；
猛一看上边两个图，好像明白了啥，仔细一想，啥也不明白，本文的目标就是将这个过程讲明白。
在开始细节讲解之前，需要先描述几个概念：
gva - guest virtual address gpa - guest physical address hva - host virtual address hpa - host physical addressGuest OS中的虚拟地址到物理地址的映射，就是典型的常规操作，参考之前的内存管理模块系列文章；
铺垫了这么久，来到了本文的两个主题：
GPA->HVA;
HVA->HPA;
开始吧！
2. GPA->HVA还记得上一篇文章《Linux虚拟化KVM-Qemu分析（四）之CPU虚拟化（2）》中的Sample Code吗？
KVM-Qemu方案中，GPA->HVA的转换，是通过ioctl中的KVM_SET_USER_MEMORY_REGION命令来实现的，如下图：
找到了入口，让我们进一步揭开神秘的面纱。
2.1 数据结构关键的数据结构如下：
虚拟机使用slot来组织物理内存，每个slot对应一个struct kvm_memory_slot，一个虚拟机的所有slot构成了它的物理地址空间；
用户态使用struct kvm_userspace_memory_region来设置内存slot，在内核中使用struct kvm_memslots结构来将kvm_memory_slot组织起来；
struct kvm_userspace_memory_region结构体中，包含了slot的ID号用于查找对应的slot，此外还包含了物理内存起始地址及大小，以及HVA地址，HVA地址是在用户进程地址空间中分配的，也就是Qemu进程地址空间中的一段区域；
2.2 流程分析数据结构部分已经罗列了大体的关系，那么在KVM_SET_USER_MEMORY_REGION时，围绕的操作就是slots的创建、删除，更新等操作，话不多说，来图了：
当用户要设置内存区域时，最终会调用到__kvm_set_memory_region函数，在该函数中完成所有的逻辑处理；
__kvm_set_memory_region函数，首先会对传入的struct kvm_userspace_memory_region的各个字段进行合法性检测判断，主要是包括了地址的对齐，范围的检测等；
根据用户传递的slot索引号，去查找虚拟机中对应的slot，查找的结果只有两种：1）找到一个现有的slot；2）找不到则新建一个slot；
如果传入的参数中memory_size为0，那么会将对应slot进行删除操作；
根据用户传入的参数，设置slot的处理方式：KVM_MR_CREATE，KVM_MR_MOVE，KVM_MEM_READONLY；
根据用户传递的参数决定是否需要分配脏页的bitmap，标识页是否可用；
最终调用kvm_set_memslot来设置和更新slot信息；
2.2.1 kvm_set_memslot具体的memslot的设置在kvm_set_memslot函数中完成，slot的操作流程如下：