header pcivirt.h

Panduan referensi untuk menggunakan antarmuka yang digunakan untuk mengekspos VF ke Komputer Virtual.

Perangkat yang sesuai dengan spesifikasi PCI Express Single-Root I/O Virtualization (SR-IOV) dapat menyediakan beberapa antarmuka ke perangkat. Antarmuka ini, yang dikenal sebagai Fungsi Virtual (VF), independen dan disediakan melalui antarmuka perangkat awal, yang dikenal sebagai Fungsi Fisik (PF). Misalnya, Ethernet NIC yang mendukung SR-IOV dapat dirancang untuk memiliki sakelar dengan satu port Ethernet fisik (terhubung ke kawat fisik) dan banyak port Ethernet virtual.

Ruang konfigurasi PF memungkinkan driver PF untuk mengelola sumber daya PCI VF, termasuk ruang I/O yang dipetakan memori dan gangguan yang disinyalkan pesan. Karena VF adalah subset dari perangkat lengkap, mereka bisa lebih murah untuk diekspos dalam perangkat keras daripada fungsi tradisional dalam paket multi-fungsi. Ini memungkinkan pembuat perangkat untuk membangun lebih banyak antarmuka, dan mengelola sumber daya bersama secara terpusat.

Ketika Windows berjalan langsung pada perangkat keras komputer, driver perangkat berpartisipasi dalam operasi yang terkait dengan Plug and Play, manajemen daya, manajemen interupsi, dan tugas lainnya. Driver bus Windows tepercaya dan konfigurasi bus Hardware Abstraction Layer (HAL) sendiri dan mengonfigurasi seluruh bus. Driver berjalan dalam tingkat hak istimewa yang sama dan tidak ada batas kepercayaan dalam mode kernel.

Ketika Windows berjalan pada komputer virtual (VM), asumsi tersebut tidak berlaku. VF dapat dikendalikan di bawah kendali VM yang tidak memiliki hak istimewa. Namun, perangkat keras harus diperiksa keamanannya agar keamanan atau performa sistem tidak terpengaruh.

Ketika driver yang berjalan pada VF meminta ruang konfigurasi baca atau tulis, permintaan diterima oleh tumpukan virtualisasi dan dikirim ke driver PF perangkat SR-IOV. Merupakan tanggung jawab driver PF untuk menanggapi permintaan tersebut dan memberikan detail untuk VF. Driver PF terkadang mungkin mengharuskan konfigurasi membaca atau menulis permintaan yang diteruskan ke perangkat keras.

Tumpukan menggunakan I/O MMU untuk membedakan lalu lintas yang berasal dari berbagai antarmuka yang diekspos perangkat, memberlakukan kebijakan tentang wilayah memori mana yang dapat diakses perangkat dan yang mengganggu yang dapat dihasilkannya.

Persyaratan perangkat keras

Sistem yang akan digunakan untuk penetapan perangkat SR-IOV harus memenuhi persyaratan untuk jaringan SR-IOV dan Penugasan Perangkat Langsung. Sistem harus memiliki IOMMU, bahwa IOMMU harus dikonfigurasi untuk memberikan kontrol perangkat ke sistem operasi, dan PCIe ACS (Access Control Services) harus diaktifkan dan dikonfigurasi untuk digunakan oleh sistem operasi. Akhirnya, perangkat yang dimaksud tidak boleh menggunakan interupsi berbasis baris, dan tidak boleh memerlukan ATS (Address Translation Services).

Informasi selengkapnya di sini:

Semua yang ingin Anda ketahui tentang SR-IOV di Hyper-V. Bagian 1

Penetapan Perangkat Diskrit — Deskripsi dan latar belakang

Untuk menentukan apakah sistem mendukung penetapan perangkat, dan apakah perangkat PCI tertentu akan berfungsi untuk penetapan perangkat:

Skrip Penugasan Perangkat Diskrit

Mengkueri untuk perangkat SR-IOV

GUID_DEVINTERFACE_VIRTUALIZABLE_DEVICE adalah antarmuka kelas perangkat yang disediakan oleh driver untuk perangkat SR-IOV. GUID ini menyediakan cara untuk mengkueri semua tumpukan perangkat yang mengekspos berbagai tabel fungsi yang digunakan untuk mengelola fitur terkait virtualisasi perangkat. Setelah driver mendaftarkan GUID, kemampuan individual ditemukan dengan mengirim IRP_MN_QUERY_INTERFACE. Driver harus menanggapi permintaan tersebut dengan GUID_SRIOV_DEVICE_INTERFACE_STANDARD. Driver juga harus menangani IOCTL_SRIOV_NOTIFICATION dan IOCTL_SRIOV_EVENT_COMPLETE.

Driver untuk perangkat SR_IOV, yang berjalan dalam VM istimewa adalah OS host. Ini memiliki Plug-and-Play dan manajemen daya untuk seluruh komputer, dan mengekspos Pci Express SR-IOV Virtual Functions di VM non-istimewa, harus menyediakan GUID_SRIOV_DEVICE_INTERFACE_STANDARD (didefinisikan dalam header Pcivirt.h). Driver tersebut mungkin driver PCI Express SR-IOV Physical Function (PF) yang membuat FDO, atau mungkin filter yang lebih rendah pada node perangkat tersebut dalam kasus ketika FDO dikelola oleh driver port.

Antarmuka perangkat diperlukan agar driver dapat mengakses ruang konfigurasi VF.

Dalam implementasi EVT_WDF_DRIVER_DEVICE_ADD driver PF, lakukan tugas-tugas ini:

• Setelah memanggil WdfDeviceCreate untuk membuat objek perangkat fungsi (FDO), panggil WdfDeviceCreateDeviceInterface untuk mendaftar GUID_DEVINTERFACE_VIRTUALIZABLE_DEVICE. Ini memungkinkan tumpukan virtualisasi untuk mengambil handel perangkat ke perangkat SR-IOV.
• Mengekspos GUID_SRIOV_DEVICE_INTERFACE_STANDARD.
  • Inisialisasi struktur SRIOV_DEVICE_INTERFACE_STANDARD dan atur anggota ke penunjuk fungsi fungsi panggilan balik yang diterapkan oleh driver PF.
  • Konfigurasikan struktur dengan memanggil WDF_QUERY_INTERFACE_CONFIG_INIT.
  • Daftarkan antarmuka dengan FDO dengan memanggil WdfDeviceAddQueryInterface.

    // Make the device visible as an assignable device.
    //
    status = WdfDeviceCreateDeviceInterface(
        fdo,
        &GUID_DEVINTERFACE_VIRTUALIZABLE_DEVICE,
        NULL);
    if (!NT_SUCCESS(status))
    {
        TraceEvents(TRACE_LEVEL_ERROR, DBG_INIT,
                    "Failed to create interface: %!STATUS!",
                    status);
        goto Cleanup;
    }

    //
    // Expose SRIOV_DEVICE_INTERFACE_STANDARD
    //
    RtlZeroMemory(&sriovInterface, sizeof(sriovInterface));
    sriovInterface.Size = sizeof(sriovInterface);
    sriovInterface.Version = 1;
    sriovInterface.Context = deviceContext;
    sriovInterface.InterfaceReference = Virtualization_ReferenceInterface;
    sriovInterface.InterfaceDereference = Virtualization_DereferenceInterface;
    sriovInterface.ReadVfConfig = Virtualization_ReadConfig;
    sriovInterface.WriteVfConfig = Virtualization_WriteConfig;
    sriovInterface.ReadVfConfigBlock = Virtualization_ReadBlock;
    sriovInterface.WriteVfConfigBlock = Virtualization_WriteBlock;
    sriovInterface.ResetVf = Virtualization_ResetFunction;
    sriovInterface.SetVfPowerState = Virtualization_SetPowerState;
    sriovInterface.GetDeviceLocation = Virtualization_GetDeviceLocation;
    sriovInterface.GetVendorAndDevice = Virtualization_GetVendorAndDevice;
    sriovInterface.QueryProbedBars = Virtualization_QueryProbedBars;
    sriovInterface.QueryLuid = Virtualization_QueryLuid;


    WDF_QUERY_INTERFACE_CONFIG_INIT(&qiConfig,
                                    (PINTERFACE)&sriovInterface,
                                    &GUID_SRIOV_DEVICE_INTERFACE_STANDARD,
                                    NULL);

    status = WdfDeviceAddQueryInterface(fdo, &qiConfig);

    if (!NT_SUCCESS(status))
    {
        TraceEvents(TRACE_LEVEL_ERROR, DBG_INIT,
                    "WdfDeviceAddQueryInterface failed: %!STATUS!\n",
                    status);
        goto Cleanup;
    }

Menangani peristiwa Plug and Play

Tumpukan virtualisasi bertanggung jawab untuk mengirim pesan yang sesuai ke VM, menunggu balasan (dengan waktu habis) dan dalam kasus VM yang tidak merespons, dan menerapkan tindakan yang tepat seperti mem-veto peristiwa PnP, atau menghapus perangkat dari VM yang tidak memiliki hak istimewa. Driver PF yang menerapkan GUID_DEVINTERFACE_VIRTUALIZABLE_DEVICE juga harus menangani permintaan kontrol I/O ini yang memungkinkan tumpukan virtualisasi bereaksi terhadap peristiwa PnP.

• Tumpukan virtualisasi pertama kali mengirim IOCTL_SRIOV_ATTACH ke perangkat. Ini memberi tahu perangkat bahwa tumpukan virtualisasi perlu diberi tahu tentang peristiwa PnP tertentu.

• Ini berlaku sampai tumpukan virtualisasi mengirim IOCTL_SRIOV_DETACH.

• Tumpukan virtualisasi meminta perangkat tentang peristiwa PnP dengan mengirim permintaan IOCTL_SRIOV_NOTIFICATION. Driver PF dapat menginformasikan tumpukan virtualisasi peristiwa PnP dengan menyelesaikan permintaan IOCTL_SRIOV_NOTIFICATION.

• Tumpukan virtualisasi membuka blokir peristiwa tersebut dengan mengirim IOCTL_SRIOV_EVENT_COMPLETE.

pcivirt.h berisi antarmuka pemrograman berikut:

IOCTL

Fungsi panggilan balik

Struktur

Enumerasi