virtualization - 允许来宾操作系统直接访问图形适配器

Question

现代硬件辅助桌面虚拟化产品（如 VMWare Workstation 或 VirtualBox）通常为客户操作系统提供功能有限的虚拟图形适配器。

是否可以切换适配器，即为来宾操作系统提供对真实图形适配器的直接访问，并将虚拟图形适配器分配给主机操作系统？有没有这个功能的软件？如果没有，是否有可能开发这样的系统？假设我们只有一个来宾操作系统。

Answer 1

使用Xen 4（目前不稳定的分支）实现的VGA 直通应该很快就能实现：

引用Xen 常见问题解答：

“Xen 4.0.0 是第一个支持 VGA 图形适配器直通 Xen HVM（完全虚拟化）客户机的版本。这意味着您可以让 HVM 客户机完全直接控制图形适配器，从而实现高性能全 3D 和虚拟机中的视频加速“

“Xen VGA passthrough 需要主板芯片组、主板 BIOS 和 Xen 的 IOMMU（英特尔 VT-d）支持。”

请注意，目前只有少数主板支持 IOMMU。有关更多信息，请参阅常见问题解答。

Answer 2

I/O 硬件虚拟化，特别是针对显卡的虚拟化是使用称为IOMMU 的技术实现的。 AMD 在 HyperTransport 架构中发布了 IOMMU 技术规范。Intel 发布了 IOMMU 技术规范，称为 Virtualization Technology for Directed I/O，缩写为 VT-d。

通过虚拟化，客户操作系统可以使用不是专门为虚拟化而设计的硬件。IOMMU 的一个示例是 AGP 和 PCI Express 显卡使用的图形地址重映射表 (GART)。显卡等性能更高的硬件使用DMA直接访问内存；在虚拟环境中，所有内存地址都由虚拟机软件重新映射，这会导致 DMA 设备发生故障。IOMMU 处理这种重新映射，允许在客户操作系统中使用本机设备驱动程序。

大多数虚拟化软件都支持 OpenGL 的硬件加速，其中一些提供实验性的 Direct3D 加速，例如 VMWare。VMware、Citrix、VirtualBox等产品提供硬件加速

Answer 3

什么处理器？

这就是 I/O 虚拟化背后的理念（英特尔的实现称为VT-d）。您需要 CPU 支持以允许来宾直接访问视频硬件，同时阻止它占用其他资源，例如磁盘系统。