第1章
IOMMU概述
什么是IOMMU · 为什么需要IOMMU · IOMMU与MMU的区别 · 在虚拟化中的作用
基础概念
第2章
IOMMU硬件架构
Intel VT-d详解 · AMD-Vi详解 · ARM SMMU详解 · IOMMU硬件寄存器
硬件架构
第3章
IOMMU数据结构
I/O页表(IOPT) · 设备上下文(Device Context) · 域(Domain)概念
数据结构核心
第4章
IOMMU地址转换
DMA地址转换流程 · I/O虚拟地址(IOVA)管理 · 地址转换缓存(IOTLB)
地址转换IOVA
第5章
IOMMU驱动框架
Linux IOMMU子系统架构 · IOMMU核心层API · IOMMU操作集(ops)
驱动内核
第6章
IOMMU初始化流程
BIOS/UEFI初始化 · 内核IOMMU探测 · IOMMU设备注册
初始化启动
第7章
IOMMU域管理
域创建与销毁 · 域与设备的绑定 · 域内存映射与解映射
域管理
第8章
IOMMU页表操作
页表创建与销毁 · 页表映射与解映射 · TLB Invalidation
页表缓存
第9章
IOMMU设备分配
直通设备(Passthrough) · 设备隔离机制 · 设备重置(FLR)
直通隔离
第10章
IOMMU中断重映射
中断重映射原理 · MSI/MSI-X重映射 · 中断隔离与安全
中断安全
第11章
IOMMU性能优化
IOTLB命中率优化 · 页表缓存策略 · 大页(Hugepage)支持
性能优化
第12章
IOMMU调试与诊断
IOMMU事件日志 · 调试fs接口 · 常见问题排查
调试诊断
第13章
VFIO框架
VFIO概述 · VFIO与IOMMU的关系 · VFIO用户态接口
VFIO用户态
第14章
VFIO设备直通
PCI设备直通流程 · GPU直通配置 · NVMe直通配置
直通GPU
第15章
VFIO中断管理
VFIO中断处理流程 · 中断重映射在VFIO中的实现
中断VFIO
第16章
VFIO DMA管理
VFIO DMA映射流程 · IOVA分配策略 · DMA隔离
DMA映射
第17章
KVM与IOMMU
KVM设备模拟与直通 · 中断控制器虚拟化 · KVM与VFIO协作
KVM虚拟化
第18章
QEMU与IOMMU
QEMU设备模型 · QEMU与VFIO集成 · QEMU IOMMU模拟
QEMU模拟
第19章
容器与IOMMU
容器设备直通 · Kubernetes GPU管理 · 安全容器(Kata Containers)
容器K8s
第20章
IOMMU与DPDK
DPDK UIO与VFIO · DPDK内存管理 · DPDK多进程支持
DPDK高性能
第21章
IOMMU与SPDK
SPDK用户态驱动 · SPDK NVMe直通 · SPDK与VFIO集成
SPDKNVMe
第22章
IOMMU安全机制
DMA攻击防护 · 设备隔离策略 · 可信执行环境(TEE)支持
安全隔离
第23章
IOMMU虚拟化扩展
SVA(Shared Virtual Addressing) · PASID · IOMMU与CPU页表共享
SVAPASID
第24章
IOMMU热插拔
设备热插拔流程 · IOMMU状态迁移 · 热插拔故障处理
热插拔动态
第25章
IOMMU电源管理
设备电源状态与IOMMU · D3cold支持 · IOMMU休眠恢复
电源省电
第26章
IOMMU错误处理
DMA页错误处理 · 硬件错误恢复 · 软件容错机制
错误容错
第27章
IOMMU性能基准测试
测试工具(perf, iommu_stats) · 性能指标分析 · 调优案例
基准调优
第28章
IOMMU与CXL
CXL协议概述 · CXL与IOMMU协同 · CXL内存池化
CXL互连
第29章
IOMMU未来趋势
IOMMU硬件演进 · 异构计算 · AI加速中的应用
趋势AI
第30章
综合实战
搭建IOMMU实验环境 · 配置设备直通 · 性能调优与问题排查
实战综合