MacOS设备驱动开发是否可以使用虚拟机代替物理机？
Can I use a virtual machine instead of a physical machine for MacOS device driver development?
我想修改 MacOS X USB XHCI 控制器驱动程序。根据 Apple 的说法，他们强烈建议使用两台机器进行调试和测试。不幸的是，我的开发机器有目标硬件，我无法访问另一台合适的机器。
经过深思熟虑，是否可以为此目的创建并 运行 虚拟机？具体来说，我可以让 OS X 来宾直接访问我的开发主机吗？
这里确实有几个问题，所以让我们拆开各个部分：
1.虚拟 Machine
中的 macOS kext development/testing/debugging
这通常效果很好。如果将虚拟串行端口附加到 VM，您可以获得 kprintf 日志输出，并且根据模拟的以太网设备，您可以附加 lldb 内核调试器会话。我知道这适用于 VMWare Fusion 和 Parallels Desktop。我已经很多年没有使用 VirtualBox 了，但最后我试过你必须使用 virtio 网络设备（和驱动程序），因为它模拟默认英特尔以太网适配器的方式似乎与 OSX' s 驱动程序的内核调试支持。他们可能已经解决了这个问题。
如果您将主机启动到 Linux，您还可以在 Qemu/KVM 虚拟机中 运行 macOS；内核调试也在那里工作。 （您也可以 运行 在 macOS 上的 Qemu 中使用它，但它只支持仿真模式，与硬件辅助虚拟化相比，速度慢得令人痛苦。）
2。虚拟机中的设备驱动程序 development/testing/debugging
要么您正在为 VM 环境模拟的设备编写驱动程序 - 这种情况很明显，您当然可以这样做。许多 VM 环境可以模拟 XHCI 主机控制器。
不过，您询问的是对物理主机硬件的访问，这通常称为 直通。这是否可能在很大程度上取决于虚拟化环境和设备类型：
- USB 设备直通通常得到很好的支持。我已经提到的所有虚拟化环境都以某种形式支持这一点。对于某些类型的 USB 设备，它比其他类型的设备效果更好，并且不能通过一种 VM 系统正常工作的设备可能通过另一种 VM 系统工作得更好。然而，这种类型的直通发生在 USB 总线级别 - 主机控制器比这更深一层。
- PCI(e) 设备直通原则上在现代硬件上也是可能的，如果许多组件聚集在一起的话。你需要：
- 具有活动硬件 IOMMU 的主机系统。 （I/O 内存管理单元）英特尔对此的实现称为 "VT-d"。 Macs 通常从 Intel 的 "Ivy Bridge" Core 系列 CPU 开始就有这个。 （Core i?-3??? 和更新版本）我相信一些较旧的 Mac Pros (Xeon) 也有此功能。与大多数 PC 不同，它在 Macs 的固件中默认启用。这是必需的，以便可以将客户物理内存地址透明地传递给设备以用于 DMA 目的——这些地址将与实际的主机物理内存页面地址不匹配，并且 IOMMU 可以在两者之间进行转换。如果没有这个，来宾 VM 可以发出 DMA read/writes 来托管它不拥有的内存！
- 主机操作系统支持 IOMMU。如果它可用，macOS 默认使用它，主要是为了抵御恶意 Thunderbolt 设备。它通常需要在 Linux 上通过内核命令行激活；不知道Windows.
上是什么情况
- 可以使用 IOMMU 将 PCI 设备直通到来宾的 VM 软件。
- Qemu/KVM 可以通过 vfio[= 在 Linux hosts 上执行此操作60=]（主机）内核模块。我对此有一些个人经验，包括 macOS 来宾；在许多情况下，它的效果出奇地好，即使使用某些 GPU 也是如此。
- VMWare ESXi 显然也支持 PCI 直通。 （据说如果 ESXi 运行 在 Mac 硬件上运行，这包括对 macOS 来宾的支持）我个人对此设置没有经验。
- macOS 主机上的常见桌面虚拟化环境（VMWare Fusion、Parallels Desktop、VirtualBox）据我所知不支持 PCI 直通。
- 我 done some research into the feasibility 支持从 macOS 主机到 xhyve/hyperkit VM 来宾的 PCI 直通。我想我知道该怎么做，但我还没有时间尝试实施它。 （也没有人付钱让我尝试）即使如此，您的用例还有两个障碍，即缺少模拟帧缓冲设备和 xhyve/hyperkit 中缺少 macOS 来宾支持。但是，只要有足够的开发人员资源，这两个问题都相对容易解决。
总结：
如果您现在想这样做，请检查您的 Mac 是否有 IOMMU，如果有，您似乎有两个选择：启动 Linux 并使用 Qemu/KVM，或者使用VMWare ESXi；在这两种情况下，创建一些 macOS 虚拟机（可能一个用于 testing/debugging，另一个用于 developing/building 你的 kexts）并使用 vfio 将你想要为其开发驱动程序的设备传递给测试 VM。
这是否比使用两个 Mac 更方便值得商榷！
我想修改 MacOS X USB XHCI 控制器驱动程序。根据 Apple 的说法，他们强烈建议使用两台机器进行调试和测试。不幸的是，我的开发机器有目标硬件，我无法访问另一台合适的机器。
经过深思熟虑，是否可以为此目的创建并 运行 虚拟机？具体来说，我可以让 OS X 来宾直接访问我的开发主机吗？
这里确实有几个问题，所以让我们拆开各个部分：
1.虚拟 Machine
中的 macOS kext development/testing/debugging这通常效果很好。如果将虚拟串行端口附加到 VM，您可以获得 kprintf 日志输出，并且根据模拟的以太网设备，您可以附加 lldb 内核调试器会话。我知道这适用于 VMWare Fusion 和 Parallels Desktop。我已经很多年没有使用 VirtualBox 了，但最后我试过你必须使用 virtio 网络设备（和驱动程序），因为它模拟默认英特尔以太网适配器的方式似乎与 OSX' s 驱动程序的内核调试支持。他们可能已经解决了这个问题。
如果您将主机启动到 Linux，您还可以在 Qemu/KVM 虚拟机中 运行 macOS；内核调试也在那里工作。 （您也可以 运行 在 macOS 上的 Qemu 中使用它，但它只支持仿真模式，与硬件辅助虚拟化相比，速度慢得令人痛苦。）
2。虚拟机中的设备驱动程序 development/testing/debugging
要么您正在为 VM 环境模拟的设备编写驱动程序 - 这种情况很明显，您当然可以这样做。许多 VM 环境可以模拟 XHCI 主机控制器。
不过，您询问的是对物理主机硬件的访问，这通常称为 直通。这是否可能在很大程度上取决于虚拟化环境和设备类型：
- USB 设备直通通常得到很好的支持。我已经提到的所有虚拟化环境都以某种形式支持这一点。对于某些类型的 USB 设备，它比其他类型的设备效果更好，并且不能通过一种 VM 系统正常工作的设备可能通过另一种 VM 系统工作得更好。然而，这种类型的直通发生在 USB 总线级别 - 主机控制器比这更深一层。
- PCI(e) 设备直通原则上在现代硬件上也是可能的，如果许多组件聚集在一起的话。你需要：
- 具有活动硬件 IOMMU 的主机系统。 （I/O 内存管理单元）英特尔对此的实现称为 "VT-d"。 Macs 通常从 Intel 的 "Ivy Bridge" Core 系列 CPU 开始就有这个。 （Core i?-3??? 和更新版本）我相信一些较旧的 Mac Pros (Xeon) 也有此功能。与大多数 PC 不同，它在 Macs 的固件中默认启用。这是必需的，以便可以将客户物理内存地址透明地传递给设备以用于 DMA 目的——这些地址将与实际的主机物理内存页面地址不匹配，并且 IOMMU 可以在两者之间进行转换。如果没有这个，来宾 VM 可以发出 DMA read/writes 来托管它不拥有的内存！
- 主机操作系统支持 IOMMU。如果它可用，macOS 默认使用它，主要是为了抵御恶意 Thunderbolt 设备。它通常需要在 Linux 上通过内核命令行激活；不知道Windows. 上是什么情况
- 可以使用 IOMMU 将 PCI 设备直通到来宾的 VM 软件。
- Qemu/KVM 可以通过 vfio[= 在 Linux hosts 上执行此操作60=]（主机）内核模块。我对此有一些个人经验，包括 macOS 来宾；在许多情况下，它的效果出奇地好，即使使用某些 GPU 也是如此。
- VMWare ESXi 显然也支持 PCI 直通。 （据说如果 ESXi 运行 在 Mac 硬件上运行，这包括对 macOS 来宾的支持）我个人对此设置没有经验。
- macOS 主机上的常见桌面虚拟化环境（VMWare Fusion、Parallels Desktop、VirtualBox）据我所知不支持 PCI 直通。
- 我 done some research into the feasibility 支持从 macOS 主机到 xhyve/hyperkit VM 来宾的 PCI 直通。我想我知道该怎么做，但我还没有时间尝试实施它。 （也没有人付钱让我尝试）即使如此，您的用例还有两个障碍，即缺少模拟帧缓冲设备和 xhyve/hyperkit 中缺少 macOS 来宾支持。但是，只要有足够的开发人员资源，这两个问题都相对容易解决。
总结：
如果您现在想这样做，请检查您的 Mac 是否有 IOMMU，如果有，您似乎有两个选择：启动 Linux 并使用 Qemu/KVM，或者使用VMWare ESXi；在这两种情况下，创建一些 macOS 虚拟机（可能一个用于 testing/debugging，另一个用于 developing/building 你的 kexts）并使用 vfio 将你想要为其开发驱动程序的设备传递给测试 VM。
这是否比使用两个 Mac 更方便值得商榷！