I/O是什么
- I：input，输入设备
- O：output，输出设备
I/O分类
- 字符设备（character device）
- 用户通过这些设备实现与计算机系统的通信，比如键盘鼠标，写字板，摄像头，扫描仪
- 块设备（block device）
- 计算机外部存储设备，用于永久存储数据，比如硬盘，光盘，U盘
- 网络设备（Network driver）
- 用户计算机可以远程通讯的设备，比如网卡、调制解调器、光口
通过I/O接口的功能负责实现CPU通过系统总线把I/O电路和 外围设备联系在一起
I/O虚拟化
虚拟化由于增加了一层VMM逻辑层来管理虚拟机的资源使用
I/O虚拟化全虚拟化
- 所有的VM虚拟机需要复用有限的外设资源，因为真实的I/O只有一个
- 所有的虚拟机I/O都是通过VMM用软件模拟实现
优点：兼容屏蔽了底层，方便移植
缺点：性能不足，虚拟机发出的 I/O 请求需要虚拟机和 VMM 之间的多次交互，产生大量的上下文切换，造成巨大的开销
I/O 半虚拟化
- 前端设备驱动将数据通过VMM提供的接口转发到后端驱动
- 后端驱动对VMM的数据进行分时分通道进行处理
- Domain 0
- I/O虚拟管理端，也就是后端驱动，所以的I/O驱动都是安装到这里面
- Domain u
- 代表所以的虚拟机，也就是前端驱动，虚拟机默认创建都是会加载前端驱动
虚拟机Tools工具
- 由于Domain 0 一般我们没有能力做修改的，那么我们只能通过 Domain u也就是自己的前端驱动来进行增强虚拟I/O性能，显卡、硬盘这些
优点：由于基于C/S架构，能在很大程度上减少上下文切换开销，没有额外的硬件开销
缺点：需要VMM实现前端驱动，后端驱动可能成为瓶颈
I/O全虚拟化
- 直接将物理设备分配给某个 Guest OS
- Guest OS直接访问I/O设备（不经 VMM），但是需要硬件的支持
优点：提升了VMM处理性能
缺点：无法实现复用技术，设备被单个虚拟机占用
SR-IOV技术
一个物理设备可以虚拟出多个设备，分配给虚拟机使用
- 物理功能（Physical Functions，PF）：这是完整的带有 SR-IOV 能力的设备。PF 能像普通设备那样被发现、管理和配置。
- 虚拟功能（Virtual Functions，VF）：简单的设备功能，它只能处理I/O。每个 VF 都是从 PF中分离出来的。每个物理硬件都有一个 VF 数目的限制。一个 PF，能被虚拟成多个 VF 用于分配给多个虚拟机。
硬件辅助I/O虚拟技术
- Intel vt-d
- amd-vi
部分参考：http://www.pianshen.com/article/315496053/
总结：目前好像都是使用半虚拟化的C/S架构多，KVM的Virtio，华为的前后端驱动模型（半虚拟化）
Y。S。H。
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标签：虚拟,VMM,虚拟化,虚拟机,理解,驱动,过程,设备 来源： https://blog.csdn.net/yangshihuz/article/details/104087135
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