在前幾天，我們時做簡易的 host I/O 模組，並且透過 KVM_CREATE_IRQCHIP + KVM_IRQ_LINE 將 IRQ 傳遞給 Guest。這代表 Guest 可以真正的感受到外部事件觸發。
下一步，我們要進入下一個主題記憶體管理。
Guest 的實體地址 (GPA)如何對應到 Host 的記憶體？

KVM Memory Slot 概念

KVM 在軟體層定義了一個結構 KVM Memory Slot。
在 KVM 中，每一段 Guest 的實體記憶體會對應到 Host 的一段 usersapce 虛擬地址。這種映射透過 KVM_SET_USER_MEMORY_REGION ioctl 完成。

struct kvm_userspace_memory_region {
      __u32 slot;
      __u32 flags;
      __u64 guest_phys_addr;
      __u64 memory_size; /* bytes */
      __u64 userspace_addr; /* start of the userspace allocated memory */
};

/* for kvm_userspace_memory_region::flags */
#define KVM_MEM_LOG_DIRTY_PAGES       (1UL << 0)
#define KVM_MEM_READONLY      (1UL << 1)

KVM 利用這個結構維護記憶體映射關係，它的用途是

GPA → KVM slot 表 → HVA

在 Guest 他會看到自己的 RAM，但實際上這個 RAM 是透過 Host 以 malloc/mmap 等方式建立的 buffer。
以下為欄位的說明

• slot：編號，每一塊記憶體對應一個 slot。
• flags：如 髒頁追蹤(KVM_MEM_LOG_DIRTY_PAGES)、唯讀(KVM_MEM_READONLY)。
• guest_phys_addr：Guest 看到的實體地址。
• memory_size：記憶體大小。
• userspace_addr：Host 提供空間的起始地址。
  在 KVM 中，memory slot 負責建立 Guest Physical Address (GPA) 到 Host Virtual Address (HVA) 的對應，讓 Guest 可以像操做實體記憶體一樣訪問由 Host 提供的 buffer。
  如果僅靠這種軟體層的映射，每次 Guest 記憶體存取都必須經過

GVA → Guest Page Table → GPA → (查 memory slot) → HVA → Host Page Table → HPA

這樣會導致頻繁的 VM-exit 拖垮執行性能。
現代處理器則提供 EPT (Intel) / NPT (AMD)，將 GPA → HPA 的轉換下放給硬體完成。KVM 只需第一次訪問時根據 memory slot 建立 EPT 表，之後所有翻譯都由 CPU 的 page walker 與 TLB 快取直接處理。
僅在訪問未映射或權限錯誤時才會產生 VM-exit。