背景
Rust-Shyper (RISC-V) 框架设计
对系统所有关键资源和状态进行统一管理和隔离 提供一套完整的核间通信机制 提供多种设备模拟策略，能够为 VM 提供虚拟磁盘、虚拟网卡等 Virt I/O 模拟设备 为 VM 模拟 SBI 接口，使之能够使用原有 M 模式下的底层接口
此外，除了 APLIC 可以往 Interrupt File 中直接注入中断外，未来的实现会允许 PCI 设备通过 MSI 信号直接注入中断，避免其陷入 Hypervisor。
[!NOTE] Rust-Shyper 对 Sstc 与 Svnapot 拓展的支持 RISC-V Sstc 拓展提供了 VS 模式下的计时器，使得 GVM 不需要陷入更高特权级或者进行 SBI 调用也可以设置计时器并产生中断；Svnapot 拓展使得页表可以支持高达 64 KiB 的页面，从而降低高内存负载下 TLB 的压力。Rust-Shyper 已经实现了对这两个拓展的支持，但尚未进行完备的测试。
Rust-Shyper 使用指南
从仓库 ^1 中下载源码后，安装下列软件依赖：
Rust Nightly
riscv64-linux-gnu-gcc 交叉编译工具链
cargo-binutils (Optional)
qemu-system-riscv64 >= 8.2.0
然后进入 cli 目录编译用户态运行的 Rust-Shyper CLI，并从 tools 目录中获取编译好的内核模块。它们均需要打包进 MVM 的镜像中。
MVM 的配置
MVM 是用于对其他虚拟机进行管理的管理 VM，运行 Linux，可以通过内核模块和用户态命令行工具（CLI）与 Rust-Shyper 通信，以此完成管理 VM 的任务。
仓库中提供了 5.15 版本内核的镜像：image/Image_5.15.100-riscv-starfive，具有较为完整的功能（开启了大部分常用的内核选项）和兼容性。
可以Ubuntu base image为基础，构建本项目使用的 Linux rootfs，或者可以使用已经配置好的镜像 [^2]。该镜像的用户名与密码均为 root.
[!NOTE] 关于 Ubuntu 对 RISC-V 的支持与镜像构建 要了解更多关于 Ubuntu 对 RISC-V 的支持，参见 https://ubuntu.com/download/risc-v；Ubuntu base image 是一个很小的 Linux rootfs，支持 apt 安装程序，并自带基本的 gnu 命令行工具，可供用户从零构建包含完整软件包 rootfs，可参见 Ubuntu Base官方。
对 MVM 的配置详见仓库 src/config/qemu_riscv64_def.rs，该文件配置了 MVM 的模拟设备、直通设备、中间物理内存（IPA）起始地址与大小、内核启动参数、内核加载地址、CPU 数目等等。这部分并非完全固定，可以根据自己的需求在一定范围内做动态的更改。
Rust-Shyper 的启动
使用下列命令编译并连接 RISC-V 版本的 Rust-Shyper：
ARCH=riscv64 makeARCH=riscv64 make runinsmod shyper_riscv64.koStep.2 启动 Rust-Shyper 守护进程
chmod +x shyper./shyper system daemon [mediated-cfg.json] &
{"mediated": ["/root/vm0_ubuntu.img", // 此处配置第1个GVM的中介磁盘"/root/vm0_ubuntu_2.img", // 此处配置第2个VM的中介磁盘"/root/vm0_busybox.img" // 此处配置第3个VM的中介磁盘]}
其中列表每一项既可以写分区名（如 /dev/sda1），又可以写磁盘镜像名。
Step.3 通过配置文件来配置GVM
./shyper vm config <vm-config.json>本目录下（./vm1_config_riscv.json）提供了配置文件的示例（链接中的 Step 3）。
Step.4 启动客户虚拟机
./shyper vm boot <VMID>按照启动的顺序排序。MVM 的 VMID 为 0，第一个启动的 GVM 的 VMID 为 1，可以通过./shyper vm list 查看当前配置的各个VM的信息。
Step.5 与客户虚拟机交互
首先从外部连接到 MVM：
ssh root@localhost -p 5555然后通过 minicom 连接 hvc1，监控 GVM 的串口输出：
minicom -D /dev/hvc1 -b 115200这样便可以与 GVM 交互了：
本项目镜像中带有的GVM镜像 vm0_ubuntu.img，其用户名为 root，密码为 vm1.
通过 AIA 启动 Rust-Shyper
需要将 qemu-system-riscv64 升级到 9.0.2，并使用支持 AIA 的内核版本（如 6.10）。并使用配置好的支持 AIA 启动的镜像 [^3]。
使用如下命令编译使用 AIA 的 RISC-V 版本的 Rust-Shyper：
ARCH=riscv64 IRQ=aia AIA_GUESTS=3 make并使用如下命令运行：
ARCH=riscv64 IRQ=aia AIA_GUESTS=3 make runIRQ=[plic|aia]：选择中断的方式，当没有输入该参数时，默认是plic AIA_GUESTS=nnn：需要为每个 HART 模拟的 interrupt file 的数量，也是将要运行 VM 的数量，当没有输入该参数时，默认是 3
启动GVM时的配置
镜像中提供的配置示例（./vm1_config_riscv_aia.json），相较于 PLIC，需要将模拟中断的设备替换为APLIC：
{"name": "aplic@d000000","base_ipa": "0xd000000","length": "0x8000","cfg_num": 2,"cfg_list": [0,0],"type": "EMU_DEVICE_T_APLIC"},
VM 多核启动时，关于 IMSIC 的地址映射
由于在多核启动时，会向不同的 Hart 中写 IPI 中断号，但由于 GuestOS 不认为自己处于虚拟化模式下，会访问每个 Hart 的 S-mode 的 Interrupt File，所以需要建立地址映射，以便可以找到正确的 Guest Interrupt File.
若当前hart的分配情况为：
MVM：Hart0
GVM：Hart1、2、3
GVM：Hart2、3
由于 MVM 是单核启动，所以无需建立地址映射。GVM1 应建立以下映射：
由于使用的是 Hart1、2、3，其正确的 Guest Interrupt File 地址应为0x28006000、0x2800a000、0x2800e000，但 VM 会认为自己的所用的是 Hart0、1、2，他会访问的地址是 0x28000000、0x28004000、0x28008000，所以应建立以下映射关系，VM 才会正确访问到对应的 Interrupt File
"passthrough_device": {"passthrough_device_list": [{"base_ipa": "0x28000000","base_pa": "0x28006000","length": "0x1000"},{"base_ipa": "0x28004000","base_pa": "0x2800a000","length": "0x1000"},{"base_ipa": "0x28008000","base_pa": "0x2800e000","length": "0x1000"}]},
相应的，GVM2 应该映射如下：
"passthrough_device": {"passthrough_device_list": [{"base_ipa": "0x28000000","base_pa": "0x28006000","length": "0x1000"},{"base_ipa": "0x28004000","base_pa": "0x2800a000","length": "0x1000"},{"base_ipa": "0x28008000","base_pa": "0x2800e000","length": "0x1000"}]},
参考资料
[1]: 开源仓库：https://gitee.com/openeuler/rust_shyper
[2]: 基于 Ubuntu base image 构建好的镜像：https://bhpan.buaa.edu.cn/link/AAF36D01FF739449A19B7D28CC5639F555，提取码 `2Axz`
[3]: 通过 AIA 启动的以构建好的 rootfs 镜像：https://pan.baidu.com/s/1UXlWRf0WFmFndFUj2-bUpQ?pwd=skst，提取码 `skst`
