[Feature/Bug] Full GICv3 ITS Support: Missing logic in arm-gic-driver & mapping in axdriver

[Iscreamx]

问题描述

在 AxVisor 中启用 GICv3 ITS （配置 gppt-gits）时，Hypervisor 在初始化阶段（配置Guest）发生 Panic。

emu_devices = [
  ["gppt-gicd", 0x0800_0000, 0x1_0000, 0, 0x21, []],
  ["gppt-gicr", 0x080a_0000, 0x2_0000, 0, 0x20, [1, 0x2_0000, 0]], # 1 vcpu, stride 0x20000, starts with pcpu 0
  ["gppt-gits", 0x0808_0000, 0x2_0000, 0, 0x22, [0x0808_0000]], # host_gits_base
]

原因分析

直接原因：
axdriver 在通过 FDT 探测 GICv3 设备时，硬编码仅获取并映射了前两个寄存器区域 GICD 和 GICR 的 MMIO 区域，而未处理 GITS 区域。当 axdevice 尝试访问物理 ITS 寄存器进行初始化时，由于该物理地址在 EL2 页表中不存在映射，导致触发 Stage 1 Translation Fault 并崩溃

// axvisor/modules/axruntime/src/lib.rs
...
#[cfg(feature = "driver-dyn")]
axdriver::setup(arg);
...

// arceos/modules/axdriver/src/dyn_drivers/intc/gicv3.rs
fn probe_gic(info: FdtInfo<'_>, dev: PlatformDevice) -> Result<(), OnProbeError> {
    let mut reg = info.node.reg().ok_or(OnProbeError::other(format!(
        "[{}] has no reg",
        info.node.name()
    )))?;

    let gicd_reg = reg.next().unwrap();
    let gicr_reg = reg.next().unwrap();

    let gicd = iomap(...)?;
    let gicr = iomap(...)?;

    let gic = unsafe { Gic::new(gicd.into(), gicr.into()) };

    dev.register(rdif_intc::Intc::new(gic));

    Ok(())
}

核心问题存在于两个层面：

• 底层库缺失：rcore-os/arm-gic-driver目前仅实现了 GICD 和 GICR，虽然具备检测 LPI 能力的函数，但缺失 ITS 控制器实体、寄存器定义及初始化逻辑。
• 上层驱动缺失：axdriver 在探测设备树时，未处理 ITS 的 MMIO 区域映射，导致 Hypervisor 访问物理 ITS 地址时触发 Stage 1 Translation Fault。

修复建议

虽然虚拟化层 arm_vgic 已经提供了较为完整的 ITS 模拟支持，但要让其正常运行还需要修复Host 侧的映射和底层驱动支持。

• 修复arceos/axdriver
  • 增加兼容性匹配。在 module_driver! 宏的 compatibles 列表中添加 "arm,gic-v3-its"。
  • 修改 probe_gic 逻辑。在 probe_gic 函数中增加分支判断。如果当前探测到的节点是 ITS 节点，则仅需映射其 MMIO 区域即可
  • 执行 iomap，确保 ITS 的物理基地址在 EL2 页表中建立映射。
• 扩展 arm-gic-driver
  • 同步寄存器定义。将 arm_vgic 中已有的 ITS 寄存器定义同步下沉到底层库。
  • 实现初始化接口。添加对 ITS 硬件的基础管理支持。