[发明专利]一种面向k8s的用户态虚拟设备驱动框架

权利要求书

1.一种面向k8s的用户态虚拟设备驱动框架，其特征在于，所述驱动框架包括IO设备、Linux内核即内核空间，以及k8s pod即用户空间；

所述IO设备支持SRIOV，可以虚拟成多个虚拟设备VF，多个VF共享硬件资源；

所述Linux内核通过VFIO和eventfd将VF的IO地址、中断映射到k8s pod的pause容器中；VF设备驱动程序运行在pod的pause容器内，pod中的其他应用容器通过共享内存的方式访问pause容器中的VF设备驱动程序，此外，其中一个pod的应用容器中部署虚拟设备管理程序。

2.根据权利要求1所述的面向k8s的用户态虚拟设备驱动框架，其特征在于，所述虚拟设备管理程序的功能包括虚拟设备分配，虚拟设备IO地址和中断映射。

3.根据权利要求2所述的面向k8s的用户态虚拟设备驱动框架，其特征在于，当pod请求一个虚拟设备时，虚拟设备管理程序分配虚拟设备的步骤如下：

步骤1，查询是否存在支持虚拟化的设备，如果存在，则转到步骤2；否则，转到步骤6；

步骤2，设备是否已经虚拟化，如果已经虚拟化，转到步骤4；否则，转到步骤3；

步骤3，根据设备虚属性和虚拟化方法，虚拟化出给定数量的虚拟设备；所述虚属性包括支持的虚拟设备数量；

步骤4，是否存在未分配的虚拟设备，如果存在，转到步骤5；否则，转到步骤6；

步骤5，通过VFIO和eventfd将虚拟设备的IO地址和中断映射到pod的pause容器中；

步骤6，设备分配失败，退出。

4.根据权利要求3所述的面向k8s的用户态虚拟设备驱动框架，其特征在于，所述应用程序与VF设备驱动程序通过两个队列进行通信，实现应用程序读、写设备，具体实现方式包括：

提供了驱动接口和应用接口，其中驱动接口部署在pod的pause容器里，衔接VF设备驱动程序；应用接口部署在应用容器里，衔接应用程序；

同时，利用一个数组desc描述两个队列的状态。

5.根据权利要求4所述的面向k8s的用户态虚拟设备驱动框架，其特征在于，所述应用程序写设备，具体过程包括：

步骤1，应用程序将存有数据的buffer添加到写队列中；

步骤2，更改数组desc的状态，表示存在有效数据；

步骤3，通知VF设备驱动程序数据已更新；

步骤4，VF设备驱动程序查看数组desc的状态，读出有效数据。