在AMD平台上实现KVM虚拟化技术

banbanbai

KMM 支持 PCI-Passthrough 的代码在 virt/kvm/iommu.c 中，这里可通过其中的代码简单描述 PCI-Passthrough 的实现过程 :

(1)Qemu-kvm 会根据管理软件或命令的指定执行 “Assign Device”的操作。为执行该操作，Qemu-kvm 在创建完一个 VM 的数据结构后，通过 ioctl() 向 KVM 内核发起 “Assign Device”的操作，执行 virt/kvm/kvm_main.c 中的 kvm_vm_ioctl_assign_device 函数。

(2)kvm_vm_ioctl_assign_device 调用 virt/kvm/iommu.c 中的 kvm_iommu_map_guest， 该函数首先会调用 iommu_domain_alloc 分配一个 domain( 对于一个虚拟机来说，所有分配给它的设备共享一个域 )， 然后该函数调用 virt/kvm/iommu.c 中的 kvm_iommu_map_memslots()。

(3)kvm_iommu_map_memslots 会遍历该虚拟机的全部物理内存区域对应的 mem_slots，为每一个mem_slot，调用virt/kvm/iommu.c中的 kvm_iommu_map_pages 函数。对于每个 mem_slot，我们知道其代表一个连续的 gpa 区域， 所以 kvm_iommu_map_pages 能遍历该区域的所有页面，调用 iommu_iova_to_phys 获取其物理页面号，然后调用 iommu_map_range() 建立该 guest 页在 IO 页表中的映射。

(4)kvm_vm_ioctl_assign_device 中在调用 kvm_iommu_map_guest 为该虚拟机建立保护域和IO页表后，立即调用virt/kvm/iommu.c中的 kvm_assign_device， 该函数会调用 iommu_attach_device 将被 assigned 的 PCI 设备加入到该 guest 的域中。

根据上面的代码路径，我们可以理解，被 Assigned 的设备，其 DMA 访问的空间，会被完全控制在属主的客操作系统的物理内存页范围之内。“Deassign Device” 的执行过程类似，在内核中的路径由 kvm_vm_ioctl_deassign_device 开始，具体这里就不描述了。