ARM 架构下 CPU 模型设置为什么失效？只有 passthrough

在 ARM（aarch64）架构下，libvirt/QEMU 的 CPU 模型与特性禁用设置不生效，虚拟机看到的 CPU 依然是透传的物理 CPU。所以 ARM 架构下，别探索什么指令集、热迁移了，全部用 passthrough。

现象

将虚拟机 CPU 设置为 custom 模式，指定 Kunpeng-920 指令集，并通过 <feature policy="disable"> 禁用 asimddp、asimdfhm 两个 CPU 特性。

对比宿主机与虚拟机内的 lscpu / /proc/cpuinfo 输出，发现设置未生效。

尽管 QEMU 进程命令行已携带 -cpu Kunpeng-920,asimddp=off,asimdfhm=off，虚拟机内部看到的 CPU 依然是透传的物理 CPU（特性、implementer、part 号与宿主机完全一致）。

排查

测试环境

虚拟机 XML 的 CPU 部分

<cpu mode="custom" match="exact">
  <model>Kunpeng-920</model>
  <feature policy="disable" name="asimddp"/>
  <feature policy="disable" name="asimdfhm"/>
  <topology sockets="1" cores="1" threads="1"></topology>
  <numa>
    <cell id="0" cpus="0" memory="1048576" unit="KiB" discard="yes"></cell>
  </numa>
</cpu>

QEMU 进程的 -cpu 参数

虚拟机启动后，QEMU 进程实际命令行中的 CPU 相关参数：

-cpu Kunpeng-920,asimddp=off,asimdfhm=off

完整命令行关键片段：

-machine virt-4.1,accel=kvm,usb=off,dump-guest-core=off,gic-version=3
-cpu Kunpeng-920,asimddp=off,asimdfhm=off
-smp 1,sockets=1,dies=1,cores=1,threads=1
-numa node,nodeid=0,cpus=0,mem=1024

说明 QEMU 命令行确实携带了 Kunpeng-920 模型及 asimddp=off,asimdfhm=off 特性禁用参数，说明 libvirt 已正确将 XML 翻译为 QEMU 参数。

宿主机 lscpu（物理机）

Architecture:                       aarch64
CPU op-mode(s):                     64-bit
Byte Order:                         Little Endian
CPU(s):                             48
On-line CPU(s) list:                0-47
Thread(s) per core:                 1
Core(s) per socket:                 24
Socket(s):                          2
NUMA node(s):                       2
Vendor ID:                          HiSilicon
Model name:                         Kunpeng-920
Flags:                              fp asimd evtstrm aes pmull sha1 sha2 crc32 atomics fphp asimdhp cpuid asimdrdm jscvt fcma dcpop asimddp asimdfhm

虚拟机内 lscpu

Architecture:                    aarch64
CPU op-mode(s):                  64-bit
Byte Order:                      Little Endian
CPU(s):                          1
On-line CPU(s) list:             0
Vendor ID:                       HiSilicon
Model name:                      Kunpeng-920
Flags:                           fp asimd evtstrm aes pmull sha1 sha2 crc32 atomics fphp asimdhp cpuid asimdrdm jscvt fcma dcpop asimddp asimdfhm
NUMA node(s):                    1
NUMA node0 CPU(s):               0

关键差异点：asimddp / asimdfhm 特性

核心矛盾：QEMU 命令行明确携带 asimddp=off,asimdfhm=off，但虚拟机内 lscpu 与 /proc/cpuinfo 的 Flags 中仍然包含 asimddp asimdfhm。

说明特性禁用参数在 ARM/KVM 下未对 guest 生效。

CPU 身份信息对比

虚拟机内 CPU 的 implementer（0x48 = HiSilicon）与 part（0xd01 = Kunpeng-920）与宿主机完全一致，这是 CPU 透传（passthrough）的典型特征——guest 直接读取了物理 CPU 的 MIDR 寄存器值。

根因

1. ARM 架构下，libvirt/QEMU 的 CPU 模型与特性禁用设置未对 guest 生效。

2. 虚拟机内看到的 CPU 依然是透传的物理 CPU：

   • guest 的 Flags 仍包含本应被禁用的 asimddp、asimdfhm
   • guest 的 CPU implementer（0x48）、part（0xd01）与宿主机完全一致，直接暴露物理 CPU 身份

3. QEMU 命令行参数已正确生成，说明问题不在 libvirt 的 XML 解析/翻译层，而在于 ARM/KVM 虚拟化层对 CPU 模型与特性的处理方式。

   ARM 架构下 KVM 默认将物理 CPU 特性透传给 guest，-cpu 指定的模型/特性开关在 aarch64 + KVM 场景下未产生实际约束效果。

4. 仅资源拓扑层面生效：vCPU 数量、socket/core 拓扑、NUMA 拓扑等资源分配参数正常生效。

5. 与 x86 的差异：x86 架构下 -cpu <model>,<feature>=off 会真实改变 guest 可见的 CPUID 特性；ARM 架构下该机制不适用，guest 直接读取物理 CPU 的 MIDR/特性寄存器。

小结

• ARM 架构下，CPU 模型设置基本失效，实际只有 passthrough；
• 要热迁移，就必须要保证物理机的 CPU 基本一样；
• 同系列、不同型号的 CPU，把 flags 设置为一样，大概率可以热迁移，但需要测试；
• 不同厂商的 ARM CPU，基本不可能热迁移；
• 别在 ARM 上探索指令集、热迁移这些 x86 的玩法了，全部用 passthrough。