3. PCI Express I/O 虚拟化操作指南¶
- 版权:
© 2009 Intel Corporation
- 作者:
Yu Zhao <yu.zhao@intel.com>
Donald Dutile <ddutile@redhat.com>
3.1. 概述¶
3.1.1. 什么是 SR-IOV¶
单根 I/O 虚拟化 (SR-IOV) 是一种 PCI Express 扩展功能,它使一个物理设备表现为多个虚拟设备。物理设备被称为物理功能 (PF),而虚拟设备被称为虚拟功能 (VF)。VF 的分配可以通过封装在功能中的寄存器由 PF 动态控制。默认情况下,此功能未启用,PF 表现为传统的 PCIe 设备。一旦开启,每个 VF 的 PCI 配置空间可以通过其自身的总线、设备和功能编号(路由 ID)进行访问。每个 VF 也有 PCI 内存空间,用于映射其寄存器集。VF 设备驱动程序在此寄存器集上操作,因此它可以正常工作并表现为一个真实存在的 PCI 设备。
3.2. 用户指南¶
3.2.1. 如何启用 SR-IOV 功能¶
有多种方法可用于启用 SR-IOV。第一种方法中,设备驱动程序(PF 驱动程序)将通过 SR-IOV 核心提供的 API 来控制功能的启用和禁用。如果硬件具有 SR-IOV 功能,加载其 PF 驱动程序将启用该功能以及与该 PF 相关联的所有 VF。某些 PF 驱动程序需要设置一个模块参数来确定要启用的 VF 数量。第二种方法中,写入 sysfs 文件 sriov_numvfs 将启用和禁用与 PCIe PF 相关联的 VF。此方法实现了每个 PF 的 VF 启用/禁用值,而第一种方法适用于同一设备的所有 PF。此外,PCI SRIOV 核心支持确保启用/禁用操作有效,以减少多个驱动程序中重复的相同检查,例如,检查 numvfs == 0(如果启用 VF),确保 numvfs <= totalvfs。第二种方法是推荐用于新/未来 VF 设备的方法。
3.2.2. 如何使用虚拟功能¶
VF 在内核中被视为热插拔的 PCI 设备,因此它们应该能够像真实的 PCI 设备一样工作。VF 需要与普通 PCI 设备相同的设备驱动程序。
3.3. 开发者指南¶
3.3.1. SR-IOV API¶
启用 SR-IOV 功能
对于第一种方法,在驱动程序中
int pci_enable_sriov(struct pci_dev *dev, int nr_virtfn);
‘nr_virtfn’ 是要启用的 VF 数量。
对于第二种方法,通过 sysfs
echo 'nr_virtfn' > \ /sys/bus/pci/devices/<DOMAIN:BUS:DEVICE.FUNCTION>/sriov_numvfs
禁用 SR-IOV 功能
对于第一种方法,在驱动程序中
void pci_disable_sriov(struct pci_dev *dev);
对于第二种方法,通过 sysfs
echo 0 > \ /sys/bus/pci/devices/<DOMAIN:BUS:DEVICE.FUNCTION>/sriov_numvfs
要在主机上通过兼容驱动程序启用 VF 的自动探测,请在启用 SR-IOV 功能之前运行以下命令。这是默认行为。
echo 1 > \
/sys/bus/pci/devices/<DOMAIN:BUS:DEVICE.FUNCTION>/sriov_drivers_autoprobe
要在主机上通过兼容驱动程序禁用 VF 的自动探测,请在启用 SR-IOV 功能之前运行以下命令。更新此条目不会影响已探测的 VF。
echo 0 > \
/sys/bus/pci/devices/<DOMAIN:BUS:DEVICE.FUNCTION>/sriov_drivers_autoprobe
3.3.2. 使用示例¶
以下代码片段演示了 SR-IOV API 的用法。
static int dev_probe(struct pci_dev *dev, const struct pci_device_id *id)
{
pci_enable_sriov(dev, NR_VIRTFN);
...
return 0;
}
static void dev_remove(struct pci_dev *dev)
{
pci_disable_sriov(dev);
...
}
static int dev_suspend(struct device *dev)
{
...
return 0;
}
static int dev_resume(struct device *dev)
{
...
return 0;
}
static void dev_shutdown(struct pci_dev *dev)
{
...
}
static int dev_sriov_configure(struct pci_dev *dev, int numvfs)
{
if (numvfs > 0) {
...
pci_enable_sriov(dev, numvfs);
...
return numvfs;
}
if (numvfs == 0) {
....
pci_disable_sriov(dev);
...
return 0;
}
}
static struct pci_driver dev_driver = {
.name = "SR-IOV Physical Function driver",
.id_table = dev_id_table,
.probe = dev_probe,
.remove = dev_remove,
.driver.pm = &dev_pm_ops,
.shutdown = dev_shutdown,
.sriov_configure = dev_sriov_configure,
};