Заголовок pcivirt.h

Справочное руководство по использованию интерфейсов, используемых для предоставления виртуальных ФС виртуальной машине.

Устройства, соответствующие спецификации PCI Express Single-Root I/O Virtualization (SR-IOV), могут предоставлять несколько интерфейсов для устройства. Эти интерфейсы, известные как виртуальные функции (VF), являются независимыми и предоставляются через исходный интерфейс устройства, известный как физическая функция (PF). Например, сетевая плата Ethernet, поддерживающая SR-IOV, может быть спроектирована таким образом, чтобы иметь коммутатор с одним физическим портом Ethernet (подключенным к физическому проводу) и множеством виртуальных портов Ethernet.

Конфигурационное пространство PF позволяет драйверу PF управлять ресурсами PCI VF, включая отображаемое в память пространство ввода-вывода и прерывания, сигнализируемые сообщениями. Поскольку ВФ являются подмножеством готового устройства, их аппаратное обеспечение может быть менее дорогостоящим, чем традиционная функция в многофункциональном корпусе. Это позволяет производителю устройства создавать больше интерфейсов и централизованно управлять любыми общими ресурсами.

Когда Windows работает непосредственно на аппаратном обеспечении компьютера, драйверы устройств участвуют в операциях, связанных с Plug and Play, управлением питанием, управлением прерываниями и другими задачами. Доверенный драйвер шины Windows и уровень аппаратной абстракции (HAL) самостоятельно настраивают шину и настраивают всю шину. Драйвер работает с одним и тем же уровнем привилегий, и в режиме ядра нет границ доверия.

Если Windows работает на виртуальной машине, эти предположения не применяются. Виртуальные ВФ могут быть переданы под контроль непривилегированной виртуальной машины. Тем не менее, оборудование должно быть проверено на безопасность, чтобы это не повлияло на безопасность или производительность системы.

Когда драйвер, работающий на VF, запрашивает чтение или запись пространства конфигурации, этот запрос принимается стеком виртуализации и отправляется в драйвер PF SR-IOV устройства. Водитель PF несет ответственность за ответ на эти запросы и предоставление данных для VF. Драйвер PF может время от времени требовать, чтобы запрос на чтение или запись конфигурации передавался на оборудование.

Стек использует mmU ввода-вывода для различения трафика, исходящего от различных интерфейсов, предоставляемых устройством, принудительно применяя политику в отношении областей памяти, к которым устройство может получить доступ, и которые прерывают его создание.

Требования к оборудованию

СистемаSR-IOV используемая для назначения устройств, должна соответствовать требованиям к SR-IOV сети и прямому назначению устройств. Система должна иметь IOMMU, который должен быть настроен таким образом, чтобы передать управление устройствами операционной системе, а PCIe ACS (Access Control Services) должен быть включен и настроен для использования операционной системой. Наконец, рассматриваемое устройство не должно использовать прерывания на основе линий и не должно требовать ATS (службы трансляции адресов).

Более подробная информация здесь:

• Все, что вы хотели знать о SR-IOV в Hyper-V. Часть 1
• Назначение дискретных устройств — описание и предыстория

Чтобы определить, поддерживает ли система назначение устройств, и будет ли конкретное устройство PCI работать для назначения устройств:

• Сценарий дискретного назначения устройств

Запросы для SR-IOV устройств

GUID_DEVINTERFACE_VIRTUALIZABLE_DEVICE — это интерфейс класса устройств, который предоставляется драйверами для SR-IOV устройств. Этот идентификатор GUID позволяет запрашивать все стеки устройств, которые предоставляют различные таблицы функций, используемые для управления функциями устройства, связанными с виртуализацией. После того как драйвер зарегистрирует GUID, отдельные возможности обнаруживаются путем отправки IRP_MN_QUERY_INTERFACE. Водитель должен ответить на этот запрос GUID_SRIOV_DEVICE_INTERFACE_STANDARD. Водители также должны обрабатывать IOCTL_SRIOV_NOTIFICATION и IOCTL_SRIOV_EVENT_COMPLETE.

Драйвер для SR_IOV устройства, которое работает на привилегированной виртуальной машине, — это операционная система узла. Он владеет Plug-and-Play и управлением питанием для всей машины, а также предоставляет PCI Express SR-IOV Virtual Functions в непривилегированных виртуальных машинах, должен предоставлять GUID_SRIOV_DEVICE_INTERFACE_STANDARD (определено в заголовке Pcivirt.h). Этим драйвером может быть драйвер PCI Express SR-IOV Physical Function (PF), который создает FDO, или это может быть более низкий фильтр на этом узле устройства в случае, когда FDO управляется драйвером порта.

Интерфейс устройства необходим для того, чтобы водитель мог получить доступ к конфигурационному пространству VF.

В реализации EVT_WDF_DRIVER_DEVICE_ADD драйвера PF выполните следующие задачи:

• После вызова WdfDeviceCreate для создания объекта функционального устройства (FDO) вызовите WdfDeviceCreateDeviceInterface для регистрации GUID_DEVINTERFACE_VIRTUALIZABLE_DEVICE. Это позволяет стеку виртуализации извлекать дескриптор устройства на SR-IOV устройство.
• Обнажите GUID_SRIOV_DEVICE_INTERFACE_STANDARD.
  • Инициализируйте структуру SRIOV_DEVICE_INTERFACE_STANDARD и установите ее в указатели функций обратного вызова, реализованных драйвером PF.
  • Настройте структуру, вызвав WDF_QUERY_INTERFACE_CONFIG_INIT.
  • Зарегистрируйте интерфейс в FDO, вызвав 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;
}

Обработка событий Plug and Play

Стек виртуализации отвечает за отправку соответствующих сообщений на виртуальную машину, ожидание ответа (с тайм-аутом) и в случае отсутствия ответа виртуальной машины, а также за применение соответствующих действий, таких как наложение вето на событие PnP или неожиданное удаление устройства из непривилегированной виртуальной машины. Драйверы PF, реализующие GUID_DEVINTERFACE_VIRTUALIZABLE_DEVICE, также должны обрабатывать эти запросы управления вводом-выводом, которые позволяют стеку виртуализации реагировать на события PnP.

• Стек виртуализации сначала отправляет IOCTL_SRIOV_ATTACH на устройство. Это уведомляет устройство о том, что стек виртуализации должен быть уведомлен об определенных событиях PnP.

• Это действует до тех пор, пока стек виртуализации не отправит IOCTL_SRIOV_DETACH.

• Стек виртуализации запрашивает устройства о событиях PnP, отправляя IOCTL_SRIOV_NOTIFICATION запросы. Драйвер PF может сообщить стеку виртуализации о событии PnP, выполнив запрос IOCTL_SRIOV_NOTIFICATION.

• Стек виртуализации разблокирует эти события, отправляя IOCTL_SRIOV_EVENT_COMPLETE.

pcivirt.h содержит следующие программные интерфейсы:

IoCTLs

Функции обратного вызова

Структуры

Перечисления