英特尔新一代Xeon：KVM虚拟机全面支持APX指令集

12月21日有消息称，随着Linux内核与编译器生态对英特尔高级性能扩展（APX，即Advanced Performance Extensions）的支持逐步完善，虚拟化环境中的相关适配工作也在加速推进。

英特尔工程师现已开始推动KVM虚拟机（Guest VM）对APX的正式支持，这将为未来基于新一代至强处理器的新一代芯片的云计算和虚拟化场景奠定基础。

自Linux 6.16起，Linux内核基础设施层面已具备APX支持条件，同时GCC与LLVM/Clang等主流编译器工具链也已完成相应适配。在此基础上，当前尚缺的关键一环是让运行在KVM上的来宾虚拟机能够实际使用APX指令与寄存器扩展。

英特尔工程师Chang S. Bae今日向内核社区提交了一组共16个补丁，主题为“为KVM x86来宾虚拟机启用APX”。这是在此前RFC（征求意见稿）基础上形成的正式补丁系列，已吸收KVM维护者Paolo Bonzini等人的反馈，并基于Linux 6.19-rc1开发。

与英特尔AMX等扩展类似，APX在虚拟化场景下需要特殊处理。此次补丁主要涉及以下几个方面改动：

首先，英特尔对通用寄存器（GPR）访问代码进行了重构。补丁将内部寄存器访问接口重命名为kvm_gpr_read_raw()和kvm_gpr_write()，并在开启CONFIG_KVM_APX配置时，新增对扩展通用寄存器（EGPR）索引的支持，而AMD架构及32位构建则保持现有实现不变。

其次，该补丁完善了VMX对扩展寄存器索引的支持。与此前基于XCR0.APX状态判断不同，新方案仅依赖APX的CPUID枚举即可确认VMCS中扩展字段的可用性。相关逻辑同时覆盖了普通VMX与嵌套虚拟化（nested VMX）场景。

第三部分是改动幅度最大的内容，即为APX新增的REX2前缀提供指令仿真支持。该补丁对原有模拟器代码进行了大幅简化，包括移除实际意义有限的JMPABS仿真、复用现有操作码表结构，以及通过统一的辅助函数解析REX与REX2位，从而降低复杂度并与架构规范保持一致。

最后，该补丁还涉及APX功能的对外暴露与自测。该部分未改动CPUID暴露逻辑和自测框架，仅对XCR0.APX的处理进行了调整，以明确避免与MPX功能产生冲突。同时，随着前述VMX逻辑调整，相关的旧代码路径也被移除。

需要指出的是，高级性能扩展（APX）将与英特尔Nova Lake和Diamond Rapids处理器一同首次引入。尤其是Diamond Rapids，被视为面向数据中心和云计算的重要一代Xeon平台，因此KVM来宾虚拟机对APX的支持，对未来云实例性能具有直接意义。

从内核版本节奏来看，社区正在评估该系列补丁能否赶上Linux 6.20或7.0合并窗口。由于Ubuntu 26.04 LTS预计将采用这一阶段的内核版本，相关支持一旦合入，将对虚拟化和云计算用户产生较大影响。