实模式Guest的访存 #
正常情况下，当一个 Host 系统中启动运行 Guest 系统时，此时的 Host 是处于保护模式的，而 Guest 则因为刚启动，所以需要运行在实模式下。此时又碰到一个问题，Guest 里实模式的代码又如何运行在 Host 处于保护模式下的 CPU 上呢？
这个问题同样需要硬件来支持。在 x86 体系的 CPU 中，可以支持一种虚拟 8086 的模式，这个模式又被称为虚拟 - 实模式，意思是可以让 CPU 在保护模式下来运行实模式的程序。当然这里虚拟 8086 模式下访问的地址，并不意味着程序跟实模式一样，就可以直接访问 Host 的真实物理地址了，只是说在该模式下，程序可以采用同实模式下一样的寻址方式，但访问的地址还是 Host 的虚拟地址，但在 Guest 自己看来，它认为自己访问的是 Guest 的物理地址 (Guest Physical Address,GPA)。
这种情况下，Guest 代码中的逻辑地址到 Host 的物理地址（Host Physical Address, HPA）的转换主要分为三个步骤：
- 我们知道实模式下程序访存时是通过段式寻址的方式，也就是说，Guest 程序的逻辑地址可以通过分段机制转换为 GPA，这个过程是由 Guest 模式下 CPU 自发地进行，需要 CPU 运行在上边提到的虚拟 8086 模式下；
- Guest 的物理内存可以由 VMM 转换到 Host 的虚拟内存地址（Host Virtual Address，HVA）。这一步的转换过程可以由 VMM 内部维护的数据结构进行查表得出；
- 最后一步的转换也是由 VMM 直接调用缺页中断服务函数 (get_user_pages) 将 Host 的虚拟内存映射到物理页。你要注意的是，这一步是 VMM 主动调用的，而不是由中断触发的。
我们知道，在物理机上进行虚拟地址与物理地址转换的话，需要 cr3 寄存器来存放页表。因此，在 Guest 的实模式下，为了能够获取到实际运行的物理地址，我们需要在 VM Enter 的过程中将 cr3 寄存器设置成 VMM 为 Guest 准备的页表。