Intel VT-d技術(shù)的研究及其在KVM虛擬機上的實現(xiàn).pdf

1、近幾年，隨著信息技術(shù)在各行各業(yè)的普遍應(yīng)用，出現(xiàn)了信息資源管理，服務(wù)器整合等需求，虛擬化技術(shù)作為一種解決方案而進入了一個快速發(fā)展的繁榮時代，特別是最近云式計算概念的提出，更是使虛擬技術(shù)成為最熱門的研究話題之一。虛擬化技術(shù)主要是通過軟硬件技術(shù)方式，將底層的計算資源或者化分為多個運行環(huán)境，或者整合成單個運行環(huán)境，從而滿足對各種應(yīng)用的要求。虛擬化技術(shù)在很多重要領(lǐng)域都具有很高的實用價值，如集成服務(wù)，內(nèi)核的開發(fā)，內(nèi)核的調(diào)試，安全計算，多系統(tǒng)并行計算

2、，系統(tǒng)遷移等。因此，如何提升虛擬機的性能和安全成為研究熱點，作為虛擬化核心技術(shù)之一的虛擬I/O技術(shù)，自從設(shè)計出設(shè)備模擬虛擬I/O模型以及泛虛擬化設(shè)備驅(qū)動I/O模型，一直發(fā)展緩慢。 順應(yīng)市場需求和技術(shù)需要，Intel推出了VT-d技術(shù)，該技術(shù)是在芯片級對虛擬機提供支持，能有效提高虛擬機的I/O性能，并對傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)起到一定的安全隔離作用。利用KVM和Xen虛擬機開源的優(yōu)點，IntelLinuxVMM小組在其基礎(chǔ)上加入了對VT-d

3、的支持。本文作者有幸參與了該項目，主要側(cè)重直接I/O虛擬化技術(shù)的研究和其在開源虛擬機KVM上的實現(xiàn)。 本文首先對虛擬計算技術(shù)和當前著名的虛擬機進行了介紹，分析了KVM虛擬機的架構(gòu)和設(shè)備虛擬化，接著討論了當前流行的虛擬I/O模型的原理和實現(xiàn)，對它們的優(yōu)缺點進行了簡單的分析。然后文章深入研究了英特爾的VT-d技術(shù)，結(jié)合對KVM虛擬機的研究，對直接I/O虛擬模型進行了整體設(shè)計，詳細論述了該模型在KVM虛擬機上的實現(xiàn)，并對該模型進行了性