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virtio 简介

virtio 的架构 从总体上看,virtio 可以分为四层,包括前端 guest 中各种驱动程序模块,后端 Hypervisor (实现在Qemu上)上的处理程序模块,中间用于前后端通信的 virtio...层和 virtio-ring 层,virtio 这一层实现的是虚拟队列接口,算是前后端通信的桥梁,而 virtio-ring 则是该桥梁的具体实现,它实现了两个环形缓冲区,分别用于保存前端驱动程序和后端处理程序执行的信息...严格来说,virtio 和 virtio-ring 可以看做是一层,virtio-ring 实现了 virtio 的具体通信机制和数据流程。...Virtio 使用 virtqueue 来实现 I/O 机制,每个 virtqueue 就是一个承载大量数据的队列,具体使用多少个队列取决于需求,例如,virtio 网络驱动程序(virtio-net)...使用两个队列(一个用于接受,另一个用于发送),而 virtio 块驱动程序(virtio-blk)仅使用一个队列。

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Virtio网络的演化之路

作为一个开放的标准接口,virtio一直在云计算与虚拟化中扮演着重要的角色。而virtio网络接口,作为virtio标准支持下最复杂的接口之一,在虚拟机/容器网络加速、混合云加速中一直扮演着重要角色。...本文将在读者对virtio标准与虚拟化有一定了解的前提下,介绍virtio网络架构从创造之初到如今的演化之路。...1.virtio-net驱动与设备: 最原始的virtio网络 Virtio网络设备是一种虚拟的以太网卡,支持多队列的网络包收发。熟悉virtio的读者应该知道,在virtio的架构中有前后端之分。...在virtio 网络中,所谓的前端即是虚拟机中的virtio-net网卡驱动。而后端的实现多种多样,后端的变化往往标志着virtio网络的演化。...更重要的是vDPA框架保有virtio这套标准的接口,使云服务提供商在不改变virtio接口的前提下,得到更高的性能。

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    virtio —— 一种 Linux IO 半虚拟化框架

    本文基于 kernel 2.6.30 版本的 virtio 框架进行讲解。 Linux 是 hypervisor 的“试验场”。Linux 提供了许多具有不同特点和优势的虚拟化解决方案。...3、Linux 客户机的一种抽象 如前节所述,virtio 是半虚拟化 hypervisor 中一组通用模拟设备的抽象。...8、virtio 驱动示例 您可以在 Linux 内核的 ./drivers 子目录下找到各种前端驱动代码。virtio 网络驱动在可以在 ....virtio 提高了半虚拟化 I/O 环境中的效率,virtio 是基于之前在 Xen 中的工作进行构建的。Linux 继续证明自己是新虚拟化技术的研究平台。...virtio 是将 Linux 作为 hypervisor 比使用其他类型的 hypervisor 具有竞争力的另一个例子。

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    DPDK virtio-user

    virtio-user 是 DPDK 针对特定场景提出的一种解决方案,它主要有两种场景的用途,一种是用于 DPDK 应用容器对 virtio 的支持,这是 DPDK v16.07 开始支持的;另一种是用于和内核通信...virtio_user 用于容器网络 我们知道,对于虚拟机,有 virtio 这套半虚拟化的标准协议来指导虚拟机和宿主机之间的通信,但对于容器的环境,直接沿用 virtio 是不行的,原因是虚拟机是通过...所以,virtio_user 其实就是在 virtio PMD 的基础上进行了少量修改形成的,简单来说,就是添加大页共享的部分逻辑,并精简了整块共享内存部分的逻辑。...有兴趣可以对照 /driver/net/virtio 中的代码和 DPDK virtio_user 代码,其实大部分是相同的。...=virtio_user0,path=/tmp/vhost_user0 virtio_user 作为 exception path 用于与内核通信 virtio_user 的一个用途就是作为 exception

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    virtio 虚拟化系列之一:从 virtio 论文开始(文末有福利~)

    在那个时代(2008),Linux 作为 Guest OS 已经被多个系统支持,以及用户模式的 Linux 作为一个单独的进程存在。...论文提出了几个目标,总结来说就是提供两个通用的 ABI,Virtqueue和 Linux API for virtual IO device,以及提供虚拟设备方便的 feature 协商机制以及维持向后兼容性...例如 virtio-blk 只有一个 virtqueue,而 virtio-net/virtio-console 有两个 virtqueue,一个用于输入,一个用于输出。...Virtio-blk 前端 这是 Linux kernel 里面的一个 PCI 驱动,在 probe 阶段完成: Virtqueue 的创建; Feature 的协商; PCI 配置空间读取 block...本文对部分细节只进行简单的说明,后续会在以下几个话题开展: Qemu 和 virtio 的内存映射 中断注入的实现 Virtio 流控以及性能优化 Vhost-user 当前,距离 virtio 问世已经十年有余

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    VirtFuzz:一款基于VirtIO的Linux内核模糊测试工具

    VirtFuzz是一款功能强大的Linux内核模糊测试工具,该工具使用LibAFL构建,可以利用VirtIO向目标设备的内核子系统提供输入测试用例,广大研究人员可以使用该工具测试Linux内核的安全性。...工具要求 1、Rust; 2、修补的QEMU; 3、Linux虚拟机系统镜像; 4、修补的内核; 环境配置 修补的QEMU 针对VirtIO设备的QEMU构建命令如下(QEMU构建方式请参考这篇【https...://www.freebuf.com/sectool/402957.html#Building_QEMU_for_Linux】): curl https://download.qemu.org/qemu...参考命令如下: git clone git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux.git cd linux git checkout...export QEMU=PATH_TO-qemu-system-x86_64 export IMAGE=guestimage/stretch.img export KERNEL=PATH_TO/linux

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    virtio 与 vhost-net 架构

    构建 Virtio 需要以下组件: KVM - Kernel-based Virtual Machine(基于内核的虚拟机),它是一个 Linux 的一个内核模块,该内核模块使得 Linux 变成了一个...Linux 内核提供作为一个 hypervisor 应该具有的诸如:内存管理、进程调度、网络协议栈等能力,这些 VM 在 Host 看来只不过是由标准 Linux 调度器调度的常规 Linux 进程。...4)KVM KVM 是内置在 Linux 中的开源虚拟化技术。它为虚拟化软件提供硬件辅助,使用内置的 CPU 虚拟化技术来减少虚拟化开销并提高安全性。...暴露 virtio 设备的典型(也是最简单的)方法是通过 PCI 接口,因为 PCI 协议在 QEMU 和 Linux 驱动程序中非常成熟。...Guest 内核使用这些标识符来知道哪个驱动程序来处理该设备的请求(linux内核已经包含了 virtio 驱动程序)。

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    virtio代码分析(一)-qemu部分

    virtio内容众多,代码分布于qemu,linux,dpdk等中,而且分为frontend和backend,可以运行于userspace也可以运行于kernelspace,极其难以理解,不看代码只看原理性文档往往流于表面...以qemu和linux中的virtio-net举例分析代码,这儿只分析qemu部分virtio代码,在qemu中创建一个virtio-net设备,tap作为backend,有2个queue,那么qemu...的初始化 virtio_device_realize ├─virtio_net_pci_realize ├─virtio_bus_device_plugged | ├─virtio_pci_device_plugged...├─virtio_init ├─virtio_net_add_queue | └─virtio_add_queue//rx和tx的handle_output分别是virtio_net_handle_rx...和virtio_net_handle_tx_bh ├─qemu_bh_new//生成一个qemu bh virtio_net_tx_bh └─virtio_add_queue//控制qemu是virtio_net_handle_ctrl

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    virtio详细介绍和1.1新功能

    default: break; } } 设备分类 virtio分为很多设备类型virtio-net/virtio-blk/virtio-scsi等等,virtqueue实现通用部分...实现情况 linux 4.18 virtio-net driver已经能支持virtio 1.1了,但vhost-net不支持virtio 1.1。...qemu master实现了virtio 1.1。 dpdk virtio pmd和vhost-user都支持virtio 1.1。...总结 virtio标准还会继续发展,功能会越来越多,设备类型会越来越多,如virtio GPU和virtio vIOMMU,GPU最难虚拟化,目前用的是mdev,没有IOMMU,virtio设备可以修改任意...总结virtio的目标就是统一IO设备,虚拟机看到的所有的外设都是virtio类型,只需要安装virtio类型的驱动即可,如果硬件也能实现virtio,那么裸金属也一样了,虚拟机和裸金属互相热迁移,一个镜像走天下

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    virtio详细介绍和1.1新功能

    default: break; } } 设备分类 virtio分为很多设备类型virtio-net/virtio-blk/virtio-scsi等等,virtqueue实现通用部分...实现情况 linux 4.18 virtio-net driver已经能支持virtio 1.1了,但vhost-net不支持virtio 1.1。...qemu master实现了virtio 1.1。 dpdk virtio pmd和vhost-user都支持virtio 1.1。...总结 virtio标准还会继续发展,功能会越来越多,设备类型会越来越多,如virtio GPU和virtio vIOMMU,GPU最难虚拟化,目前用的是mdev,没有IOMMU,virtio设备可以修改任意...总结virtio的目标就是统一IO设备,虚拟机看到的所有的外设都是virtio类型,只需要安装virtio类型的驱动即可,如果硬件也能实现virtio,那么裸金属也一样了,虚拟机和裸金属互相热迁移,一个镜像走天下

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    virtio_net收包路径分析

    目的本文档分析vrtio-net内核驱动中三个收包方式(recv_small, recf_big, recv_mergeable)实现细节,根据其实现区别,确定三种收包方式下硬件处理包时需要实现的逻辑.virtio-net...驱动收包路径分析:virtio-net驱动收包流程中,这里以napi收包为例(virtio-net驱动不支持直接中断收包),函数调用为:1).填充收包buf(根据feature 选择不同的add_recvbuf...提交到rq中去:其申请的内存布局如下:2)receive_small:small的receive函数使用build_skb函数直接复用add_recv_buf_small中申请的buf创建skb,并将virtio_net_hdr...硬件视角下的big路径:对于硬件而言.加入rq的缓冲区为17个链接描述符,总大小为65536+ 4096个字节,其中前16个字节放virtio_hdr_padded结构体:剩余65536+4080字节放整个数据包

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    virtio+ovs转发原理和性能分析

    virtio和ovs介绍 传统数据中心中硬件服务器上运行linux,linux用硬件网卡收发包,硬件网卡有broadcom的有mellanox的有intel的等各式各样的,硬件网卡连接到硬件交换机上,硬件交换机有...虚拟网卡有e1000,virtio等,为什么云计算环境最终选择了virtio?因为virtio首先提供了一种虚拟机和物理服务器数据交换的通用机制,虚拟网卡虚拟硬盘虚拟显卡虚拟串口等都可以用。...软件交换机有linux bridge,vpp,ovs等,为什么云计算环境中大多用了ovs?因为云计算是最自然的SDN应用场景,不再需要复杂的控制面协议,如STP。...另外云计算要求灵活,vpp pipeline和linux bridge设计时考虑更多的是二三层转发原理和转发性能,要加入新功能异常艰难,而ovs采用了openflow pipeline,多table和多...,软件实现不划算,物理网卡计算一个hash值写到skb中,到了virtio-net再根据这个值再入virtio-net队列。

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    使用virtiostat查看virtio设备的IOPS和吞吐

    前言 在linux平台上,我们经常需要使用各种各样的工具查看设备的使用情况。例如使用iostat查看块设备的IO情况,使用iftop查看网卡设备的流量情况。...但是virtio family的设备这种越来越多,virtiofs、virtio gpu、virtio console等设备却缺少相应的工具。...分析 原理 在Linux上,virtio设备进行IO的时候,会先生成scatterlist这样的数据结构,然后使用如下几个API,把数据加入到virt queue中: virtqueue_add_sgs...但是,blk layer的一次IO操作,把请求下发到virtio层的时候,除了IO request和数据之外,在virtio blk中还要加入额外的协议的部分,也就导致了virtiostat看到的SG(...几个重要的场景 在virtio blk、virtio scsi以及virtio net场景下,已经有足够的工具来支持了。

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    kvm安装windows虚拟机并安装virtio驱动

    xml文件配置 这里只写disk相关的块,qcow2硬盘的bus设置为virtio,引导镜像和virtio驱动的ISO的bus设置为sata,第一次安装时引导选择cdrom启动 <disk type...网卡驱动 默认安装完之后是没有virtio 网卡驱动的,需要手动安装驱动,首先打开设备管理器 windows server系统是在计算机管理打开设备管理器 找到以太网控制器,点击右击更新驱动程序 浏览virtio...驱动的文件夹 选择对应操作系统版本安装 安装完成后就有virtio驱动了 安装virtio驱动 打开virtio的驱动目录,最下面有一个virtio-win-guest-tools程序,会安装用到的virtio...驱动,这个驱动也会包含virtio的网卡驱动;这样xml中定义 virtio'> 也可以用鼠标跟随了, windows原生支持usb的驱动,所以虚拟机镜像如果没装...virtio驱动,可以修改为 bus='usb',不过性能不如virtio。

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