基于显卡直接分配的虚拟机图形加速系统①-计算机系统应用.pdf

计 算 机 系 统 应 用 2010 年 第 19卷 第 8 期 ① 基于显卡直接分配的虚拟机图形加速系统 陈 诚 (复旦大学 软件工程系 上海 200433) 摘 要： 介绍了设计并实现的基于显卡直接分配的虚拟机图形加速系统 Gracias，它的思想是把显卡直接分配 给某一台完全虚拟化的虚拟机使用。这样一来，虚拟机中显卡的设备驱动程序对于显卡的使用和访问 操作就不会被虚拟机监控器所拦截，也不用通过软件模拟的方式来处理这些访问请求，而是直接交给 真实的硬件去完成。这使得对图形处理要求很高的程序在虚拟机中可以获得比普通虚拟化方法高很多 的性能提升。 关键词：虚拟化技术; 完全虚拟化; 虚拟机监控器; 直接分配显卡 Graphics Card Direct Assignment Based Virtual Machine Graphics Acceleration System CHEN Cheng (Department of Software Engineering, Fudan University, Shanghai 200433, China) Abstract: This paper presents Gracias (Graphic Card Direct Assignment), which directly assign a graphics card to a certain virtual machine. Thus, access request from device driver of the graphic card in virtual machine will not cause any traps into the virtual machine monitor and the request will be handled directly by the hardware instead of software emulation. This makes the programs that have high demand on graphic processing give much better performance than with ordinary virtualization approaches. Keywords: virtualization; full virtualization; virtual machine monitor; direct assignment; graphic card 本论文结构如下：首先介绍开源的虚拟机监控器 图 1 给出了 Xen 的整体架构。在系统中，由Xen Xen[1]的整体架构，然后介绍我们基于 Xen 虚拟机监 管理着所有的物理硬件资源，包括 CPU ，内存，磁盘， 控器实现的虚拟机图形加速系统 Gracias(Graphic