用GPU加速Linux Kernel？

由NVIDIA部分资助，Utah大学的研究人员正在进行一项如何利用GPU来加速linux

Kernel的研究。此研究的目的是不仅仅让所有用户正常使用的应用程序(也就是用户空间)利用现代图形处理器(GPU)的强大功能，也让linux

内核的部分(也就是内核空间)能直接运行在GPU上。

在其项目主页上写到：KGPU(即kernel和GPU的合体)的想法是把GPU当成 *** 作系统的协同处理器，允许在linux内核中进行数据的并

行计算。这样允许我们使用SIMD(或者CUDA中的SIMT)风格的代码来加速linux内核功能，让之前认为太过于密集的计算功能进入内核。简单来

说，KGPU为内核增加了矢量运算功能，另外，它是linux内核真正地开始并行化，不仅仅是处理多个并发请求，而且将大的数据计算请求分割到开来，

将这些计算平铺到GPU上大量的核心中。

听起来是一个很新奇的概念，这目前仅是个研究项目，这个KGPU项目离可见的发规模应用还有一些限制因素。最大的问题是，目前linux

内核DRM(Direct

Rendering

Manager)子系统中的开源图形驱动都无法支持GPGPU。虽然目前有OpenCL

Gallium3D

state

tracker

+Clover的计划，但是还远远没有准备好。

因为目前研究使用的是Compute

Unified

Device

Architecture，而且使用NVIDIA最新的闭源专有驱动，故只支持Nvidia的硬件架构。所以更好的选择是拥抱工业标准OpenCL，这样

都对AMD和NVIDIA的GPUs都有很好的支持

在目前KGPU的研究进程中，研究人员已经用GPU-加速的AES密码来加密eCryptfs文件系统，展示了GPU可以用来处理加密技术。

这是KGPU的的Google

Code

page主页。当然还有GitHub。

总结：利用GPU加速linux内核肯定是件很有意义的事情，但是开源的内核图形驱动一定要改善和提高，能够处理OpenCL

和/或GPGPU.

GPU虚拟化支持 virtual gpu 的代码开始汇入主线程。

这部分代码主要由两部分组成：

首先， mediated 设备框架（mdev），基本上，这部分代码使得内核驱动开始用vfio框架跟接口来支持虚拟pci设备。nvidia 以及intel都采用了这种所谓的mdev机制，将宿主机中的物理GPU分割成多个虚拟设备，以便供多个虚拟机同时使用。

第二个， intel 的i915驱动也是采用了mdev初始化支持，当然仍然有很多工作需要去做，例如不能直接登录虚拟机的显示画面，所以必须通过客户机中安装x11vnc或者类似的vnc工具，也有一些稳定性的问题需要解决。

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