PCIem

एक Linux कर्नेल फ्रेमवर्क जो सिंथेटिक यूज़रस्पेस PCIe डिवाइस एमुलेशन को सक्षम करता है। | दस्तावेज़ीकरण

PCIem क्या है?

PCIem एक फ्रेमवर्क है जो Linux कर्नेल में वर्चुअल PCIe डिवाइस बनाता है, जिसमें कुछ नवीन तकनीकों का उपयोग करके सिंथेटिक कार्ड को होस्ट OS में वैध PCI डिवाइस के रूप में प्रस्तुत किया जाता है।

संक्षेप में PCIem: यह PCIe डिवाइस ड्राइवरों को विकसित करने और परीक्षण करने के लिए एक फ्रेमवर्क है (इसी तक सीमित नहीं) जिसमें होस्ट पर वास्तविक हार्डवेयर की आवश्यकता नहीं होती।

libfvio-user से तुलना

PCIem और libfvio-user विभिन्न आवश्यकताओं के लिए दो अलग-अलग समाधान हैं; दोनों की तुलना करने पर भ्रम हो सकता है, इसलिए यहाँ अंतर दिए गए हैं (अधिक जानकारी के लिए चित्र 1 देखें)।

मुख्य अंतर यह है कि libvfio-user आमतौर पर एक क्लाइंट पर निर्भर करता है (जो vfio-user प्रोटोकॉल लागू करता है), आमतौर पर QEMU (KVM के माध्यम से, VM निकास का उपयोग करके) जो एमुलेटेड PCIe डिवाइस को गेस्ट को उजागर करता है। आप अपना vfio सर्वर लिखते हैं (आमतौर पर कॉलबैक तंत्र के साथ) जो फिर क्लाइंट के साथ इंटरैक्ट करता है।

इसके विपरीत, PCIem डिवाइस को सीधे होस्ट पर उजागर करता है; कोई KVM, कोई गेस्ट, कोई वर्चुअल मशीन नहीं। डिवाइस होस्ट के PCIe बस पर ऐसे दिखाई देता है जैसे वह भौतिक रूप से जुड़ा हो।

विशेषता	PCIem	libfvio-user
कनेक्शन	डिवाइस फ़ाइल (`/dev/pciem`)	UNIX सॉकेट्स (`vfio-user` प्रोटोकॉल)
लक्ष्य ड्राइवर कहाँ चलता है	होस्ट	गेस्ट OS
एमुलेटेड डिवाइस कहाँ चलता है	यूज़रस्पेस	यूज़रस्पेस
डिवाइस एक्सेस	प्रत्यक्ष (होस्ट के भीतर)	वर्चुअलाइज़्ड (गेस्ट से होस्ट)

चित्र 1: फ्रेमवर्क के बीच तुलना

आर्किटेक्चर

graph LR
    subgraph Kernel ["Host Linux Kernel"]
        direction TB

        RealDriver["Real PCIe Driver"]

        subgraph Framework ["PCIem Framework"]
            direction TB
            Config["PCI Config Space"]
            BARs["BARs"]
            IRQ["Interrupts"]
            DMA["DMA / IOMMU"]
        end

    end

    Interface(("/dev/pciem"))

    subgraph User ["Linux Userspace"]
        direction TB
        Shim["Device Emulation"]
    end

    Framework <==> Interface
    Interface <==> Shim

वर्तमान सुविधाएँ

BAR निर्माण: प्रोग्रामेटिक रूप से BAR क्षेत्र बनाएँ और उनकी निगरानी करें।
BAR MMIO ट्रेसिंग: MMIO रीड/राइट का पता लगाना और अधिसूचना ताकि एक्सेस के लिए पोलिंग से बचा जा सके।
इंटरप्ट सपोर्ट: लीगेसी/MSI/MSI-X इंटरप्ट इंजेक्शन।
PCI क्षमता फ्रेमवर्क: PCI क्षमताओं की प्रणाली (नीचे लिंक्ड-लिस्ट)।
DMA प्रणाली: यूज़रस्पेस डिवाइस से/को IOMMU-जागरूक DMA एक्सेस।
- P2P समर्थन (प्रारंभिक!): व्हाइटलिस्ट-आधारित एक्सेस नियंत्रण के साथ उपकरणों के बीच पीयर-टू-पीयर DMA।
यूज़रस्पेस: अपने PCIe डिवाइस को पूरी तरह यूज़रस्पेस में लागू करें।