我想修改一个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的设置进行调试和测试。不幸的是，我的开发计算机具有目标硬件，而我无法访问另一台合适的计算机。
经过一番思考，是否可以为此目的创建和运行虚拟机？ 具体来说，我是否可以让 OS X 客户机直接 IO 访问我的开发主机？
这里确实有几个问题，所以让我们解开各个部分：
1. 在虚拟机中进行 macOS kext 开发/测试/调试
这通常效果很好。如果将虚拟串行端口连接到 VM，则可以获取kprintf日志记录输出，并且根据模拟的以太网设备，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，但上次我尝试你必须使用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的驱动程序的内核调试支持不兼容。他们可能已经解决了这个问题。
如果将主机引导到 Linux，也可以在 Qemu/KVM 虚拟机中运行 macOS;内核调试同样适用于此。(您也可以在macOS上的Qemu中运行它，但这仅支持仿真模式，与硬件辅助虚拟化相比，该模式非常慢。
2. 在虚拟机中开发/测试/调试设备驱动程序
要么你正在为 VM 环境模拟的设备编写驱动程序 - 这种情况相当明显，当然你可以这样做。许多 VM 环境可以模拟 XHCI 主控制器。
但是，您询问的是有关对物理主机硬件的访问，这通常称为直通。这是否可行在很大程度上取决于虚拟化环境和设备类型：
- USB设备直通通常得到良好支持。我已经提到的所有虚拟化环境都以某种形式支持这一点。它适用于某些类型的 USB 设备比其他类型更好，并且通过一个 VM 系统无法正常工作的设备可能通过另一个 VM 系统工作得更好。但是，这种类型的直通发生在USB总线级别 - 主控制器比这更深。
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PCI(e)设备直通原则上也可以在现代硬件上实现，前提是多个组件组合在一起。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"。Mac通常从英特尔的"Ivy Bridge"酷睿系列CPU开始具有此功能。(Core i？-3???及更新版本)我相信一些较旧的Mac Pro(至强)也有此功能。与大多数PC不同，默认情况下在Mac上的固件中启用它。这是必需的，以便出于 DMA 目的，来宾物理内存地址可以透明地传递到设备 - 这些地址与实际的主机物理内存页面地址不匹配，IOMMU 可以在两者之间进行转换。否则，来宾虚拟机可能会向不属于它的主机内存发出 DMA 读/写！
- 默认情况下，macOS 会使用它(如果可用)，主要用于防御恶意的雷雳设备。它通常需要通过 Linux 上的内核命令行激活;我不知道Windows上的情况如何。
- 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(主机)内核模块在Linux 主机上执行此操作。我对此有一些个人经验，包括 macOS 客人;在许多情况下，即使使用某些 GPU，它也能很好地工作。
- VMWare ESXi显然也支持 PCI 直通。(假设如果 ESXi 在 Mac 硬件上运行，这包括对 macOS 客户机的支持)我对这种设置没有个人经验。
- 据我所知，macOS主机上的常见桌面虚拟化环境(VMWare Fusion，Parallels Desktop，VirtualBox)不支持PCI直通。
- 我已经对支持从macOS主机到xhyve/hyperkitVM来宾的PCI直通的可行性进行了一些研究。我想我知道该怎么做，但我还没有时间尝试实现它。(也没有😉人付钱让我尝试)即便如此，您的用例还有两个障碍是缺乏模拟帧缓冲设备和xhyve/hyperkit中缺乏macOS来宾支持。但是，如果有足够的开发人员资源，这两者都相对容易解决。
总结：
如果你想现在这样做，检查你的Mac是否有IOMMU，如果有，你似乎有两个选择：在上面启动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(可能一个用于测试/调试，另一个用于开发/构建kexts)并使用vfio将要为其开发驱动程序的设备传递给测试VM。
这是否比使用两台Mac更方便是值得商榷的！