Windows下的GPU虚拟化 - GPU-PV实现原理简介（1）_vmware 显卡共享原理

前言：

说到GPU虚拟化，我们第一个可能想到就是VMware的GPU虚拟化技术VSGA，其本质上是一个基于指令流的GPU虚拟化技术，于2008年底VMware商业化Workstation 6.5和Fusion 2.0版本中首都问世。 后面随着Redhat开源了kvm以及VFIO成功落地，GPU虚拟化技术以及GPU Passthrough越来越成熟。特别是当一篇论文"A Full GPU Virtualization Solution with Mediated Pass-Through"（GPU分片虚拟化）彻底引爆GPU虚拟化市场。随后就越来越来多GPU虚拟化技术出现比如Nvidia的 GRID VGPU，Intel GVT-G, AMD的SRIOV GPU。

微软作为世界上第二大的云服务厂商自然也不甘落后推出自己的GPU虚拟化技术: Windows Display Driver GPU Paravirtualization简称GPU PV，GPUPV和VMWARE VSGA一样是一个基于指令流的GPU虚拟化方案。

1. 在WDDM 2.4 windows insider 1803 pre lease时候支持基于IOMMU的GPU隔离方案，基于 IOMMU 的 GPU 隔离允许 Dxgkrnl 通过使用 IOMMU 硬件来限制从 GPU 访问系统内存。 OS 可以提供逻辑地址而不是物理地址。 这些逻辑地址可用于将设备对系统内存的访问限制为仅设备应能够访问的内存， 但是在WDDM2.4架构下GPU虚拟化有很大的限制，其要求Host母机和虚拟机必须拥有相同的内核版本，否则GPU虚拟显卡会加载失败

2.WDDM 2.5引入，修复Host母机和虚拟机必须拥有想通的内核版本的缺陷

3.WDDM 2.7引入，彻底解决虚拟机D3D全屏独占蓝屏等一系列bug

4.WDDM 2.9引入， 将GP