[發明專利]顯卡、應用該顯卡的虛擬機系統及顯示處理方法

有效

• 申請號: 200610171619.4
• 申請日: 2006-12-31
• 公開（公告）號: CN101211270A
• 公開（公告）日: 2008-07-02
• 發明（設計）人: 劉春梅
• 申請（專利權）人: 聯想（北京）有限公司
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455;G06F3/14
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司
• 代理人: 許靜

技術領域

本發明涉及虛擬機技術，特別是一種顯卡、應用該顯卡的虛擬機系統及顯示處理方法。

背景技術

目前，虛擬化技術中對設備的使用有幾種方式，一種是該設備被獨占，一種是該設備以共享的方式訪問，但共享的方式訪問設備時，必須為多個系統提供一個虛擬的設備平臺，然后由某個主機系統或服務系統再來訪問真實的設備；此外，還可以以某種方式使設備在不同系統間轉移，但這種時候設備是不共享的。

對于顯卡這樣的設備，目前的處理方式要么給一個系統獨占，其它系統沒有顯示，要么多個系統共享，每個系統使用虛擬化的顯卡，通常虛擬出來的顯卡與真實的物理顯卡不一致，為了實現方便在功能上有很多縮減，如不支持2D或3D等功能，導致虛擬機不能用到顯卡的全部硬件加速特性，而此時真實的顯卡只能由主機系統或服務系統訪問，這樣虛擬系統就不能完全利用顯卡的全部特性，而顯卡又不可能作為一種切換的設備使用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種顯卡、應用該顯卡的虛擬機系統及顯示處理方法，使得虛擬機系統中的操作系統都能訪問到真實的顯卡。

為了實現上述目的，本發明提供了一種顯卡，包括：

可劃分為多個部分的圖形轉換表模塊，用于保存與一個或多個操作系統對應的圖形轉換表；

可劃分為多個部分的幀緩存模塊，分配給一個或多個操作系統；

可劃分為多個部分的MMIO/IO模塊，包括與一個或多個操作系統對應的顯卡邏輯接口所要用到的全部寄存器；

調度模塊，用于調度對應不同操作系統的顯卡邏輯接口所對應的顯示功能的硬件處理；

圖形處理單元，用于根據調度結果操作與被調度到的顯卡邏輯接口對應的圖形轉換表、幀緩存及相應的寄存器；

圖形顯示控制模塊，用于將幀緩存中的內容發送到顯示器進行顯示。

上述的顯卡，其中，還包括：

虛擬機指示模塊，用于從虛擬機監視器獲取一指令，所述指令指示哪個操作系統獲取了焦點；

所述調度模塊具體用于根據所述虛擬機指示模塊和預定的調度策略確定調度到的邏輯接口。

上述的顯卡，其中，所述圖形顯示控制模塊用于將獲取了焦點的操作系統對應的幀緩存中的內容發送到顯示器進行顯示。

上述的顯卡，其中，還包括：

資源分配記錄模塊，由虛擬機監視器或操作系統訪問，用于保存顯卡資源的分配情況。

上述的顯卡，其中，所述資源分配記錄模塊具體用于保存各個操作系統對應的MMIO/IO空間、圖形轉換表空間和幀緩存空間的信息。

上述的顯卡，其中，所述資源分配記錄模塊具體用于保存各個操作系統對應的MMIO/IO空間、圖形轉換表空間和幀緩存空間的信息，還用于保存顯卡中尚未使用的MMIO/IO空間、圖形轉換表空間和幀緩存空間的信息，提供給操作系統自行分配。

上述的顯卡，其中，所述資源分配記錄模塊具體為：

PCI/PCI-E配置空間，與操作系統個數一致且相對應，用于保存每個操作系統對應的顯卡MMIO、圖形轉換表和幀緩存的大小以及資源地址范圍。

為了更好的實現上述目的，本發明還提供了一種虛擬機系統，包括一顯卡，其中，所述顯卡包括：

可劃分為多個部分的圖形轉換表模塊，用于保存與一個或多個操作系統對應的圖形轉換表；

可劃分為多個部分的幀緩存模塊，分配給一個或多個操作系統；

可劃分為多個部分的MMIO/IO模塊，包括與一個或多個操作系統對應的顯卡邏輯接口所要用到的全部寄存器；

調度模塊，用于調度對應不同操作系統的顯卡邏輯接口所對應的顯示功能的硬件處理；

圖形處理單元，用于根據調度結果操作與被調度到的顯卡邏輯接口對應的圖形轉換表、幀緩存及相應的寄存器；

圖形顯示控制模塊，用于將幀緩存中的內容發送到顯示器進行顯示；

所述虛擬機系統還包括：

地址映射建立模塊，用于建立操作系統為MMIO/IO空間、圖形轉換表空間、幀緩存空間分配的地址范圍和顯卡真實資源之間的映射關系；

虛擬機通信模塊，設置于虛擬機監視器，用于將上述顯卡中分配給操作系統的MMIO/IO空間、圖形轉換表空間、幀緩存空間通知對應的操作系統，并用于截獲操作系統的顯卡驅動模塊對顯卡的操作，根據地址映射建立模塊中建立的映射關系轉換地址后發送給顯卡。

上述的虛擬機系統，其中，所述顯卡還包括：

虛擬機指示模塊，用于從虛擬機監視器獲取一指令，所述指令指示哪個操作系統獲取了焦點；