xen虚拟化环境下显卡透传实现

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1、XenVGAgraphicsadapterpassthrough一．显卡虚拟化调研报告1.1简介XenVGAgraphicsadapterpassthrough是指将显卡绑定到虚拟机，虚拟机可以直接的独占的使用显卡，获得更好的3D和视频加速性能。XenVGApassthrough只能用于全虚拟化虚拟机，不支持半虚拟化虚拟机。XenVGApassthrough需要Xen4.0或更新版本，需要dom0内核包含pci后端驱动。XenVGApassthrough需要硬件(CPU,主板,芯片组,BIOS)支持IOMMU(IntelVT-d或 AMDIOMMU)技术，满足要求的硬

2、件参考http://wiki.xensource.com/xenwiki/VTdHowTo。1.2原理VGApassthrough的技术基础是PCIpassthrough，PCIpassthrough需要硬件支持IOMMU，主要用于网卡，U盘等PCI设备的直接访问。显卡的一些特殊性使其不能直接使用PCIpassthrough，比如VGA显卡有自己的bios，集成显卡需要固定内存作为显存等。VGApassthrough的步骤如下：1)映射VGA帧缓存到虚拟机。2)拷贝VGABIOS到虚拟机。3)映射VGAI/O端口。4)关闭Xen的VGA模式，即禁止dom0使用该VGA

3、显卡。1.3显卡支持情况Xen4.0的显卡支持情况l支持intel集成显卡l支持主显卡适配器（primarygraphicsadapters），即开机启动时默认使用的显卡。l部分Nvidia和ATI的显卡需要而外的patch来支持FLR(FunctionLevelReset)。l部分Nvidia显卡需要而外的使vBAR=pBAR的patch。l部分显卡需要修改VGABIOS。1.4成功案例1)Wiki上测试过的显卡网址：http://wiki.xensource.com/xenwiki/XenVGAPassthroughTestedAdapters。lIntelCor

4、poration82Q35ExpressIntegratedGraphicsController，下图显示相关的配置信息。lNvidia显卡，官方数据仅有FX3800,4800and5800支持graphicspassthrough，下图显示相关的配置信息。lATI显卡，经过测试的显卡有Radeon4850，Radeon4870，FirePro V5700和FirePro M5800。用户报告测试成功的有ATIHD4550，ATIHD5750，Radeon4770。ATIHD5750成功案例网址：http://xen.1045712.n5.nabble.com/VGA

5、-passthrough-GA-890FXA-with-ASUS-EAH5750-video-td3274626.html。2）视频演示软件环境：Domain0操作系统：Fedora11Linuxx86-64Xen版本：Xen3.5-unstableDomain0内核：2.6.31.4(pvops)DomainU：WindowsXPHomeEditionSP332-bit，全虚拟化VM。IntelGFXPassthroughPatchesApplied:Version1(ProvidedbyHanWeidongIntel)，不知道这个patch具体是什么。硬件环境：显

6、卡：NVIDIAGeForce8400GSPCIExpressx16CPU：Pentium(R)Dual-CoreCPUE63002.8GHz主板：IntelDQ45CB内存：8GBDDR2-800下图是虚拟机中显卡型号的显示（视频截图）。以下视频中硬件和软件配置同上，视频地址：http://www.youtube.com/watch?v=3mxuNRiMxDU，虚拟机硬件信息展示。http://www.youtube.com/watch?v=5I13E1MQbMc，3D游戏测试。http://www.youtube.com/watch?v=yYg6n8yBktM，3

7、D游戏测试。http://www.youtube.com/watch?v=Pikwgl8bac8，3D游戏测试。http://www.youtube.com/watch?v=5tLzYqIJ7Q0，3D游戏测试。http://www.youtube.com/watch?v=uL7JS4PMpzY，磁盘I/O的benchmark。http://www.youtube.com/watch?v=HHUwg_zxYgw，配置过程，虚拟机信息展示。http://www.youtube.com/watch?v=vLR-o9tX_Tw，CPU性能测试。3）VGAp