De ontwikkelaars van het XCP-NG-project, dat een vrij platform voor het implementeren en beheren van cloudinfrastructuur ontwikkelt, hebben het PV-IOMMU-project gepresenteerd. Dit stelt gastsystemen in staat om toegang te krijgen tot beperkte IOMMU-functionaliteit, die is gerealiseerd met behulp van de paravirtualisatie-infrastructuur Xen. In de praktijk kan PV-IOMMU worden gebruikt voor de implementatie van DMA-bescherming in Dom0 of om ondersteuning te bieden voor de Linux-kernel VFIO-subsystemen. Eerder gebruikte de hypervisor Xen IOMMU voor het doorsturen van toegang tot PCI-apparaten en het beperken van de toegang van apparaten tot geheugen, maar omwille van stabiliteit en veiligheid konden gastsystemen niet direct communiceren met de hardwarematige IOMMU-eenheid.
IOMMU is een gespecialiseerde geheugencontroller die de vertaling van virtuele adressen, zichtbaar voor hardware-apparaten, naar fysieke adressen uitvoert, waardoor DMA-operaties op virtuele adressen kunnen worden uitgevoerd en gefilterd, evenals invoer-uitvoer-operaties beperkt en geïsoleerd kunnen worden. In de context van virtualisatie stelt IOMMU gastsystemen in staat om rechtstreeks te communiceren met randapparaten, zoals Ethernet-adapters, grafische kaarten en opslagcontroller. De IOMMU-implementatie van Intel wordt aangeboden onder de naam VT-d ("Virtualization Technology for Directed I/O"), van AMD als AMD-Vi (I/O Virtualization), en van ARM als SMMU (System Memory Management Unit).
De voorgestelde paravirtualiseerde implementatie (PV-IOMMU) stelt gastsystemen in staat om gebruik te maken van de basisfunctionaliteiten van IOMMU, terwijl het tegelijkertijd alle laagdrempelige hardwaredetails abstracteert. Voor integratie in Xen is een nieuwe hypercall (vergelijkbaar met een systeemaanroep voor hypervisors) voorgesteld genaamd HYPERVISOR_iommu_op, die door gastsystemen kan worden gebruikt voor IOMMU-operaties. Onder andere kunnen gastsystemen nu IOMMU-domeinen aanmaken en wijzigen, domeinen IOMMU (IOMMU-domain), in Xen aangeduid als IOMMU-contexten, om verwarring met de term 'domein' in Xen te voorkomen. IOMMU-contexten stellen de toegang van de gastsystemen tot het geheugen van apparaten in staat en definiëren geheugenvertalingsoperaties die op een of meerdere apparaten worden toegepast.
In de huidige ontwikkelingsfase ondersteunt PV-IOMMU alleen de Intel VT-d-technologie, maar op korte termijn is het de bedoeling om ondersteuning voor AMD-Vi en SMMUv3 toe te voegen.
Bron: opennet.ru
