I/O 虚拟化技术 — IOMMU_虚拟化iommu

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IOMMU — CPU 硬件支撑的 I/O 虚拟化方案

需求背景

多个虚拟机共享服务器中的物理网卡，该场景中需要一种机制既能保证 I/O 的效率，又要保证多个虚拟机对用物理网卡共享使用。I/O 虚拟化的出现就是为了解决这类问题。

DMA Remapping Feature

从 CPU 的角度看，为了解决虚拟机访问物理网卡等 I/O 设备的性能问题，就是要避免 VMM 对 CPU 指令的捕获/翻译、上下文切换、内存拷贝等损耗，于是提出了 DMA Remapping Feature（DMA（直接存储器存取）的重映射功能），即：虚拟机可以通过 DMA Remapping Feature 直接访问到宿主机的物理网卡设备的内存空间，且进行安全访问，故称这段地址空间为：虚拟机对网卡访问的 DMA 保护域。

DMA Remapping Feature 主要解决了两个问题：

1. 一方面为每个虚拟机创建了一个 DMA 保护域并实现了安全的隔离。
2. 另一方面提供一种机制是将虚拟机的 Guest Physical Address 翻译为物理机的 Host Physical Address。从而虚拟机访问自己的地址就是直接访问宿主机分配给网卡的地址。

IOMMU 硬件单元

DMA Re