l298n电机驱动模块使用方法_SPDK virtio 驱动模块介绍及使用

作者简介闫亮 Intel高级软件工程师专注于开源存储SPDK的测试和优化

简介

CONTENTS

SPDK virtio模块介绍

SPDK virtio 用户模式使用示例

SPDK virtio PCI模式使用示例

总结

第一章

SPDK virtio模块介绍

众所周知，Virtio协议定义了两个块设备驱动，virtio-blk和virtio-scsi。SPDK Vhost target提供了VM中virtio-blk/scsi半虚拟化IO请求的加速器，相比较原来的QEMU virtio-blk方案以及kernel vhost-scsi方案极大的提高了性能，VM内置的内核半虚拟化驱动即可使用。

现在SPDK在使用相同的vhost target基础上，更进一步的提供了一个用户态的virtio bdev模块，有两个传输层：

* PCI：在VM中使用，该模块提供了在VM中使用用户态驱动访问后端块设备的能力，用户需要卸载掉原内核的virtio-blk/scsi驱动，绑定virtio控制器到uio模块

* Vhost-user模式：提供进程间使用virtio-blk/scsi协议访问vhost target的块设备驱动，可以直接集成到用户的独立进程中使用，例如container。

目前SPDK virtio驱动模块只实现了virtio 1.0 版本。

下图是SPDK virtio整体介绍:

第二章

SPDK virtio 用户模式使用示例

SPDK virtio用户模式的使用场景可以参考下图:

如上图所示，SPDK vhost socket和使用virtio块设备的SPDK进程在同一台机器。

参考步骤如下：

在host机器中，使用如下命令配置和编译SPDK：

[root@]./configure --with-vhost --with-virtio && make启动vhost主进程:

[root@] ./app/vhost/vhost -i 0

创建vhost controller,以下是vhost blk示例：

[root@]./scripts/rpc.py bdev_malloc_create 128 512

[root@]./scripts/rpc.py vhost_create_blk_controller vhostblk0 Malloc0

启动spdk bdevperf进程:

[root@] ./test/bdev/bdevperf/bdevperf-q 128 -o 4096 -w randread -t 300 -z -r /var/tmp/newspdk.sock -m 0x2 -g

Vhost-user需要连续的内存，如果使用2MiB的hugepage时，注意要加-g参数，只创建一个hugetlbfs文件。因为是第二个进程，所以要加-r参数，创建新的rpc 监听地址。同时要采用和vhost进程不同的core。

接着是创建virtio bdev:

[root@]./scripts/rpc.py -s /var/tmp/newspdk.sock bdev_virtio_attach_controller -t user -a /home/storage/spdk/vhostblk0 -d blk virtioblk0

这样，就创建了user模式的virtio块设备。

我们还可以运行bdevperf，测试一下virtio块设备的性能:

[root@]PYTHONPATH=$PYTHONPATH:./scripts/ test/bdev/bdevperf/bdevperf.py -s/var/tmp/newspdk.sock -t 1000perform_tests

经过五分钟，bdevperf工具就会打印测试结果:

Logical core: 1

virtioblk0 : 1500453.10 IO/s 5861.14 MB/s

=====================================================

Total : 1500453.10 IO/s 5861.14 MB/s

第三章

SPDK virtio PCI模式使用示例

PCI模式使用于虚拟机中。这种模式会避免QENU和虚拟机内核的中断和上下文切换开销，能够显著提高IO性能。经过验证，标准的SPDK vhost 和kernel vhost scsi都可以通过SPDK virtio PCI模式加速。官方qemu仓库主分支代码实现的virtio-blk PCI设备也可以使用SPDK virtio PCI模块。

使用场景参考下图:

示例步骤如下：

在host机器中，使用如下命令配置和编译SPDK：

[root@]./configure --with-vhost && make

启动vhost主进程:

[root@] ./app/vhost/vhost

创建vhost controller,以下是vhost blk示例：

[root@]./scripts/rpc.py bdev_malloc_create 128 512

[root@]./scripts/rpc.py vhost_create_blk_controller vhostblk0 Malloc0

运行如下命令启动QEMU：

[root@]/home/storage/qemu/build/x86_64-softmmu/qemu-system-x86_64 -cpu host -smp 8 -m 10240 -object memory-backend-file,id=mem,size=10G,mem-path=/dev/hugepages,share=on -numa node,memdev=mem -drive file=/home/storage/fedora.qcow2,if=none,id=disk -device ide-hd,drive=disk,bootindex=0 -net user,hostfwd=tcp::10021-:22 -net nic -chardev socket,id=char0,path=/home/storage/spdk/vhostblk0 -device vhost-user-blk-pci,chardev=char0,id=blk0 -vnc 0.0.0.0:3 --enable-kvm

运行ssh命令登录到虚拟机中：

[root@]ssh -p 10021 root@localhost

在虚拟机中克隆并配置spdk代码：

[root@]git clone https://github.com/spdk/spdk

[root@]cd spdk && git submodule update --init

[root@]./configure --with-virtio && make

配置SPDK运行环境：

[root@]./scripts/setup.sh

运行spdk target:

[root@]./app/spdk_tgt/spdk_tgt &

创建virtio PCI模式块设备:

[root@]./scripts/rpc.py bdev_virtio_attach_controller -t pci -a 00:04.0 -d blk virtioblk0