中断注入支持

[aarkegz]

PR：#47
设计文档：#40

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当前存在的一系列问题（250421）：

• RISC-V 的中断注入代码未检查合并。
• x86 下时钟时间不准确（似乎不是中断注入的问题）。
• aarch64 下，由于未正确提供 CNTFRQ_EL0 虚拟化，导致时钟出现问题。目前Workaround：修改axconfig.toml，使得arceos的tickrate等于硬件的 CNTFRQ_EL0。
• aarch64 下，没有对注入中断到等待中的 VCpu 做处理，仅能注入到当前运行的 VCpu。
• aarch64 下，中断注入依赖硬件功能，目前暂时通过 arm_vcpu ➡️ axvisor_api ➡️ axhal 的流程调用，使代码符合预期结构，然后中间两段接口如何做到架构统一仍然需要思考。
• PerCpu 中断控制器是作为 device 收拢到 axvm 这一层被管理，还是直接嵌入到 VCpu 中，需要统一做法。

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主要修改（按依赖树形式）：

• axvisor：
  • axvm：
    • axvcpu：添加中断注入相关接口
      • x86_vcpu：基础的虚拟Local APIC实现（仅Timer），以及中断注入接口
      • arm_vcpu：虚拟GICv2实现，虚拟GICv3半虚拟化实现
      • riscv_vcpu：空实现
    • axaddrspace：添加设备访问相关类型定义
    • axdevice：增加设备访问方式

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axaddrspace

• PR：Functions and types about device access and interrupt injection axaddrspace#10
• 主要内容：引入 SysReg，Port 等类型，将 AccessWidth 等类型移动到此处。
• 兼容性情况：向前兼容
• 状态：已经完成

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axdevice_base

• PR：
  • Interrupt-injection related updates axdevice_base#36
  • [feat] add EmuDeviceTIVCChannel axdevice_base#35
• 主要内容：支持根据抽象地址类型创建不同的BaseDeviceOps，添加配置；支持IVC通道
• 兼容性情况：不兼容，但实际未使用
• 状态：已经完成

axdevice

• PR:
  • Interrupt-injection and ivc related codes. axdevice#12
  • [feat] introcude IVC channel range allocator axdevice#9
• 主要内容：添加设备类型；具体支持IVC通道
• 状态：已经完成

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axvcpu

• PR：
  • Interrupt-injection related functions axvcpu#29
  • Add vm_id and vcpu_id as parameters when creating VCpus axvcpu#30
  • Add signed_ext field for AxVCpuExitReason::MmioRead to support lxu instructions in RISC-V axvcpu#31
• 主要内容：
  • 在 AxArchVCpu trait 中添加关于中断注入的方法
  • 在创建 VCpu 的过程中，提供 VMID 和 VCpuID 作为参数
  • 在 MmioRead exit reason 中添加了指示是否要有符号扩展的字段
• 兼容性情况：不向前兼容
• 状态：已经完成

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x86_vlapic

• PR：
  • [wip] Timer prototype x86_vlapic#2
  • A simple but working virtual local APIC timer. x86_vlapic#3
• 主要内容：
  • 基础的Local APIC虚拟化（目前仅Timer支持）
• 兼容性情况：新crate
• 状态：已经完成

x86_vcpu

• PR：Interrupt-injection and basic virtual local APIC emulation (timer only) x86_vcpu#19
• 主要内容：集成 x86_vlapic
• 兼容性情况：兼容新 axvcpu
• 状态：已经完成

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riscv_vcpu

• PR：Support MmioRead/Write exit reasons riscv_vcpu#18
• 主要内容：中断注入的stub实现，补充了对设备访问的判断
• 兼容性情况：兼容新 axvcpu
• 状态：已经完成

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arm_vgic

• PR：GPPT (GIC-Partial-Passthrough) Virtual GICv3 implementation arm_vgic#4
• 分支：https://github.com/arceos-hypervisor/arm_vgic/tree/inject_interrupt_vgicv3
• 主要内容：半虚拟化GICv3支持（部分直通，GPPT，GIC Partial Pass-through）GICR直通，GICD分中断允许/阻拦访问，GITS命令转发
• 状态：可以在QEMU/3588上正常运行。已经暂时合并。
  • 未来需解决的问题点：整个crate需要调整结构/GICR的创建部分（已完成但有bug），对CPU数目的判断需要改进

arm_vcpu

• PR：Interrupt-injection and GPPT arm_vcpu#31
• 分支：https://github.com/arceos-hypervisor/arm_vcpu/tree/inject_interrupt_vgicv3_ivc
• 主要内容：半虚拟化GICv3支持
• 状态：可以在QEMU/3588上正常运行。已经合并。
• 已经解决的问题点：GIC虚拟设备创建部分需要挪到更加合适的地方：
  • Move virtual timer sysregs to arm_vgic arm_vgic#11
  • Virtual (GPPT) GICv3 creation axdevice#13

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axvm

• PR：Interrupt-injection and DTB-based semi-auto configuration axvm#22
• 主要内容：适配下层 crates 的改动，加入简易的根据 DTB 自动配置 Guest 的内容。
• 状态：可以在QEMU/3588上正常运行。已经合并。
• 已经解决的问题点：等待下层 crates 合并，代码需要整理