[done]virtio Towards a De-Facto Standard For Virtual IO Devices....

VirtIO是一种I/O虚拟化标准，它为虚拟机提供了一种高效、标准化的方式来访问虚拟化环境中的I/O设备。在本文档中，主要讨论了virtio的实现、其API层、vring传输机制，以及如何将其以PCI设备的形式嵌入到完全虚拟化的虚拟机中。同时，文档也提到了将这一I/O机制更深入地集成到Linux宿主机内核中的初步工作。 在Linux内核中，virtio API层的实现是关键。它通过一个 shim 层来适应不同的虚拟化系统。每个驱动程序都有一个简单可扩展的功能机制，使得新的虚拟化系统可以利用现有的virtio驱动程序，而无需从头开始实现一系列的块、网络、控制台等驱动程序。virtio标准通过确保这些驱动程序既高效又维护良好，大大减少了虚拟化系统开发者的工作。 vring传输机制是virtio的一个重要组成部分，它为I/O设备提供了一种高效的数据传输方式。KVM和lguest虚拟化系统已经开始使用这种机制。vring提供了一种最简单的方式，使得新的虚拟化平台可以迅速采纳virtio标准，因为它减少了需要实现的工作量。 在vring机制之上，virtio还提供了一个在PCI设备中实现的传输和设备配置的实现。这表明，对于虚拟机的操作系统而言，只需要一个简单的PCI驱动程序即可使用virtio设备，而虚拟化平台开发者只需在其虚拟设备实现中增加对vring的支持。目前，KVM是唯一一个实现了此功能的虚拟化平台。 文章还讨论了如何将virtio API层、vring实现以及PCI设备封装集成到Linux内核中。这一集成将使得在完全虚拟化的虚拟机中实现virtio成为一件简单的事情。这一初步工作的完成预示着Linux内核对于I/O虚拟化支持将更加完善。 虚拟化技术的迅猛发展，让操作系统需要支持不同种类的虚拟化系统。先前，每个虚拟化系统都有自己的驱动程序和优化。这导致了复杂性和兼容性问题。为了解决这些问题，virtio被提出，它通过使用标准驱动程序集合来简化和标准化虚拟设备的管理。这不仅提高了虚拟化系统的性能，还大大降低了虚拟化系统的开发和维护工作量。 文档中提到的Linux内核，已经在很多平台上被移植，并且包含大量的架构特定代码。尽管硬件平台不断演变，Linux内核仍持续支持这些变化。随着硬件平台的增多，对标准化的需求也在不断增长。virtio作为Linux内核的一部分，将有助于统一不同的虚拟化实现，保证不同虚拟化系统之间在I/O方面的兼容性和互操作性。 文档中提及的初步工作，指的是将virtio I/O机制更深入地集成到Linux宿主机内核中的研究和开发。这意味着未来的Linux内核版本可能提供更强大的虚拟化支持，让宿主机和虚拟机之间能够更高效地进行数据交换和通信。这对于云服务提供商、数据中心管理员以及任何需要在虚拟化环境下高效运行Linux操作系统的用户而言，都将是一大福音。