[發明專利]用于在虛擬化環境中處理I/O操作的方法和設備

有效

• 申請號: 200980163176.6
• 申請日: 2009-12-24
• 公開（公告）號: CN102754076A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: Y·董
• 申請（專利權）人: 英特爾公司
• 主分類號: G06F9/445
• 分類號: G06F9/445;G06F17/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 曲衛濤;李家麟

背景技術

虛擬機體系結構可在邏輯上對物理機分區，以使得物理機的基本硬件可共享并且看起來就像是一個或多個獨立操作的虛擬機。輸入/輸出(I/O)虛擬化(IOV)可實現一個I/O裝置供多個虛擬機使用的能力。

軟件全裝置仿真可以是I/O虛擬化的一個實例。I/O裝置的全仿真可使得虛擬機能夠再利用現有的裝置驅動器。單根I/O虛擬化(SR-IOV)或任何其它資源分區解決方案可以是I/O虛擬化的另一個實例。將I/O裝置功能(例如，與數據移動有關的I/O裝置功能)分區到多個虛擬接口(VI)中(其中每個功能指派給一個虛擬機)可減少軟件仿真層中的I/O開銷。

附圖說明

附圖中舉例而不是限制性地示出本文描述的發明。為了簡單且清楚地說明，圖中示出的元件不一定按比例繪制。例如，為清楚起見，一些元件的尺寸可能相對于其它元件有所夸大。此外，在認為合適的情況下，圖中重復使用附圖標記以指示對應或類似的元件。

圖1示出包括用于控制在訪客虛擬機中發起的I/O操作的服務虛擬機的計算平臺的實施例。

圖2a示出用于存儲I/O操作的I/O描述符的描述符環結構的實施例。

圖2b示出用于存儲I/O操作的I/O描述符的描述符環結構和影子描述符環結構的實施例。

圖3示出供I/O裝置進行直接存儲器存取(DMA)的輸入/輸出存儲器管理單元(1OMMU)表的實施例。

圖4示出由訪客虛擬機寫入與I/O操作有關的I/O信息的方法的實施例。

圖5示出通過服務虛擬機基于I/O信息處理I/O操作的方法的實施例。

圖6a-6b示出通過服務虛擬機基于I/O信息處理I/O操作的方法的另一個實施例。

具體實施方式

以下描述敘述用于在虛擬化環境中處理I/O操作的技術。在以下描述中，闡述了眾多具體細節，例如邏輯實現、偽代碼、用于指定操作數的方式、資源分區/共享/復制實現、系統組件的類型和相互關系以及邏輯分區/集成選擇，以便更加全面地了解本發明。然而，在沒有這些具體細節的情況下，也可實現本發明。在其它情況下，沒有詳細示出控制結構、門級電路和全軟件指令序列，以免使本發明晦澀難懂。本領域技術人員通過所包含的描述將能實現合適的功能性，而無需過多試驗。

說明書中提到“一個實施例”、“實施例”、“實例實施例”等時表示，所描述的實施例可包括特定特征、結構或特性，但不是每個實施例都一定要包括該特定特征、結構或特性。而且，這些短語不一定指相同的實施例。此外，當結合一個實施例描述特定特征、結構或特性時，認為本領域技術人員知道結合其它實施例來實現該特征、結構或特性，而不管是否有明確描述。

本發明的實施例能以硬件、固件、軟件或其任意組合來實現。本發明的實施例也可作為存儲在機器可讀介質上的指令來實現，這些指令可由一個或多個處理器讀取和執行。機器可讀介質可包括用于存儲或傳送可供機器(如計算裝置)讀取的形式的信息的任何機制。例如，機器可讀介質可包括：只讀存儲器(ROM)；隨機存取存儲器(RAM)；磁盤存儲介質；光存儲介質；閃速存儲器裝置；電、光、聲或其它形式的傳播信號(例如，載波、紅外信號、數字信號等)及其它。

圖1中示出在虛擬化環境中處理I/O操作的計算平臺100的實施例。計算平臺100的非窮盡實例列表可包括分布式計算系統、超級計算機、計算群集、大型計算機、微型計算機、個人計算機、工作站、服務器、便攜式計算機、膝上型計算機以及用于收發和處理數據的其它裝置。

在該實施例中，計算平臺100可包括底層硬件機101，其具有一個或多個處理器111、存儲器系統121、芯片組131、I/O裝置141和可能的其它組件。一個或多個處理器111可經由諸如處理器總線(圖1中未示出)的一個或多個總線在通信上耦合到各個組件(例如，芯片組131)。處理器111可作為具有一個或多個處理核的集成電路(IC)來實現，這一個或多個處理核可在合適的體現結構下執行代碼。

存儲器系統121可存儲要由處理器111執行的指令和數據。存儲器121的實例可包括以下半導體裝置中的一種或其任意組合：例如同步動態隨機存取存儲器(SDRAM)裝置、RAMBUS動態隨機存取存儲器(RDRAM)裝置、雙倍數據速率(DDR)存儲器裝置、靜態隨機存取存儲器(SRAM)及閃速存儲器裝置。