vm内创建dma内存

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一、虚拟化技术-I/O虚拟化[一]在虚拟化系统中，I/O设备的管理是一项关键任务。VMM/hypervisor提供两种策略，一种是直通，另一种是模拟。透明传输允许guestVM通过VMM直接联系硬件。其I/O路径与非虚拟化环境类似，性能优越。然而，在虚拟化环境中，guestVM的物理地址（GPA）与统一内存寻址的MMIO相关联，直接驱动操作可能会遇到挑战，尤其是涉及DMA的设备，需要物理地址（HPA）。
为了解决这个问题，x86架构引入了IOMMU（Input/OutputMemoryManagementUnit），它是一个专门的硬件单元，负责将GPA转换为HPA，以保证DMA操作的成功。Intel的VT-d（DirectI/O虚拟化技术）和ARM的SMMU（SystemMMU）都是该技术的具体实现。IOMMU拥有自己的I/O页表，可加快查找速度并隔离来自不同guestVM的设备访问。
设备透传模式要求VMM为每个guestVM分配特定的设备并保证隔离。例如，如果VM0使用网卡A，则其他VM将无法访问它。为此，VMM会在设备分配之前加载一个伪驱动程序，使该设备对其他VM“不可见”，但这也限制了设备的共享和动态迁移。
相比之下，设备仿真（emulation）机制可以解决设备共享和迁移的问题，但其性能可能会稍逊于透传。后续文章将深入探讨这两种机制的优缺点及其实际应用场景。任何使用必须遵守原文章的引用规定。