I/O设备的工作原理

- 虚拟中断

- 虚拟寄存器访问

- 虚拟DMA

I/O虚拟化的实现方式

软件模拟

Hypervisor通过捕获访问，然后解码并进行模拟。这种方式的效率很低，并且仅出现在早期的虚拟化中。

半虚拟化（PV）

重新定义I/O架构，例如Xen引入split diver，通过共享内存交换数据，摒弃了寄存器和DMA的操作方式，因此效率很高，唯一的不足是软件复杂度较高。采用PV虚拟化的I/O解决方案大量出现于商业级虚拟化软件中，例如Xen和KVM。

设备直通（VT-d+SRIOV）

CPU厂商通过在北桥芯片中加入VT-d技术，解决中断及DMA的remapping（重映射）问题，联合I/O设备对SRIOV技术的支持，解决物理设备独占访问的问题，最终使得I/O虚拟化的大部分工作由硬件完成，提高了效率并且降低了软件复杂度。