io虚拟化主要包括哪几个步骤

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一、深入理解SR-IOV和IO虚拟化

深入探索SR-IOV：PCIe虚拟化的革命性技术

SR-IOV作为PCIe标准的延伸，为虚拟化世界带来革命性的突破。它巧妙地将一个物理设备分割成多个独立的虚拟设备，为VM（虚拟机）提供专用资源。硬件架构的核心是PF（全功能）和VF（轻功能）。VF的BAR空间就像一座桥梁，连接系统内存和虚拟设备。在Linux环境下，PF配置涉及到设置SR-IOV和VF控制开关的数量，driver/pci/iov.c是实现这一切的主要接口。

在QEMU/KVMPCIe直通架构中，完整的直通生态系统包括：

基础组件：PCIe支持硬件SR-IOV设备、IOMMU（输入/输出内存管理单元）如IntelVT-d、VFIO（虚拟功能I/O）以及虚拟化工具如QEMU/KVM。
IOMMU的魔力：IOMMU是中断地址和重定向的守护者。它通过调整DMA地址映射来确保设备的访问范围与系统内存分离。同时，它还利用VT-d的中断重映射机制将虚拟机中断转发到物理CPU。
VFIO干预：这是HostOS和PCIe设备之间的桥梁。vfio_iommu_type1_driver和vfio-pci驱动程序提供用户空间和设备配置空间以及DMA访问之间的直接通道。
QEMUPassthroughMagic：QEMU负责将物理设备的寄存器和DMA信息无缝集成到虚拟机中。转发过程包括vfio-pci注册和初始化，以及数据馈送加速。在虚拟机中，QEMU通过VFIO将GuestOSDMA操作映射回物理设备，IOMMU负责将这些操作映射到主机的物理内存地址。

具体来说，GPA到HPA的映射机制如下：创建虚拟机时，QEMU将GVA（guest虚拟地址）设置为GPA（全局虚拟地址），然后设置HPA（主机虚拟地址）物理地址）桥接。当虚拟设备驱动程序在虚拟机中进行操作时，GPA通过VFIO和IOMMU的协作最终确定物理设备的准确HPA，保证数据的高效传输。

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二、标题虚拟交换技术的主要作用是什么?分成哪几种类型?虚拟交换技术将多台交换设备虚拟为一台交换设备进行使用和管理，从而提高设备可靠性、简化网络结构、提供网络稳定性。
按应用场景
(1)服务器虚拟化
(2)网络虚拟化
(3)存储虚拟化
(4)桌面虚拟化
(5)应用虚拟化
按虚拟化层分
(1)全虚拟化
(2)半虚拟化
(3硬件辅助虚拟化
按虚拟化计算的实现方法分
(1)CPU虚拟化
(2)虚拟化内存
(3)IO虚拟化
按系统
(1)托管虚拟化
(2)裸机虚拟化
(3)操作系统虚拟化
(4)库虚拟化功能。