[發(fā)明專利]一種設(shè)備分配方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010123525.6
• 申請日: 2010-03-12
• 公開（公告）號: CN102193816A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 顧文錦;賈兵;王淼;宋靖;林詩達;劉欣房
• 申請（專利權(quán)）人: 中國長城計算機深圳股份有限公司
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455;G06F13/28
• 代理公司: 深圳中一專利商標(biāo)事務(wù)所 44237
• 代理人: 張全文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于計算機技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種設(shè)備分配方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在計算機領(lǐng)域，虛擬機對物理資源的虛擬可以歸結(jié)為三個主要任務(wù)：處理器虛擬化、內(nèi)存虛擬化和I/O虛擬化，其中，I/O訪問密集型系統(tǒng)對整個虛擬化系統(tǒng)造成的影響遠大于計算機密集型，I/O虛擬化是制約系統(tǒng)性能的瓶頸，將影響整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和性能。

在現(xiàn)有技術(shù)中，I/O設(shè)備虛擬化可以歸納為類虛擬化、設(shè)備虛擬化和直接分配虛擬化。

類虛擬化系統(tǒng)中客戶機操作系統(tǒng)不使用任何現(xiàn)有的硬件設(shè)備驅(qū)動，而是使用一種前后端交互的設(shè)備驅(qū)動來發(fā)送I/O請求和接收I/O反饋。處于客戶機操作系統(tǒng)內(nèi)的一端成為前端設(shè)備驅(qū)動，處于Domain0一端成為后端設(shè)備驅(qū)動。類虛擬化設(shè)備驅(qū)動區(qū)分設(shè)備型號，而使每個設(shè)備類型使用一種設(shè)備驅(qū)動，前端驅(qū)動和后端驅(qū)動間通過事件通道機制進行異步通信，這種方式通過修改客戶機操作系統(tǒng)的驅(qū)動程序，使得設(shè)備驅(qū)動可以通過虛擬機監(jiān)控器提供的接口直接與硬件設(shè)備交互，但是缺乏通用性、不利于推廣。

在設(shè)備虛擬化系統(tǒng)中，虛擬機監(jiān)控器需要對某一目標(biāo)設(shè)備進行模擬，為客戶機提供一個虛擬的設(shè)備，使其可以透明地對這個虛擬設(shè)備進行操作，客戶機操作系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)虛擬的目標(biāo)設(shè)備后，會使目標(biāo)設(shè)備的驅(qū)動程序來驅(qū)動該設(shè)備，客戶機中的驅(qū)動程序會發(fā)出一些請求并等待設(shè)備的響應(yīng)，虛擬機監(jiān)控器攔截并處理所有的設(shè)備請求，并將響應(yīng)返回給客戶機操作系統(tǒng)，客戶機的原有驅(qū)動程序無需修改就能驅(qū)動虛擬設(shè)備，但是頻繁的切換和復(fù)雜的軟件設(shè)計帶來客戶機性能損失。

因此，現(xiàn)有技術(shù)提供的包括類虛擬化和設(shè)備虛擬化技術(shù)方案對I/O設(shè)備的虛擬，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性和性能，存在較大的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例的目的在于提供一種設(shè)備分配方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)提供的包括類虛擬化和設(shè)備虛擬化技術(shù)方案對I/O設(shè)備的虛擬，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性和性能，存在較大的缺陷的問題。

本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種設(shè)備分配方法，所述方法包括下述步驟：

系統(tǒng)上電，在物理BIOS中啟動雙顯卡，完成初始化操作；

控制對虛擬系統(tǒng)BIOS進行I/O訪問的初始化設(shè)置；

通過DMA重映射硬件截獲設(shè)備的DMA的傳輸，并控制進行地址轉(zhuǎn)換，控制設(shè)備的DMA操作直接訪問到客戶機的內(nèi)存空間；

在具有BIOS的設(shè)備進行分配時，通過設(shè)置客戶機影子頁表，將I/O設(shè)備直接映射到客戶機的MMIO空間中，所述MMIO操作可直接訪問硬件。

本發(fā)明實施例的另一目的在于提供一種設(shè)備分配系統(tǒng)，所述設(shè)備分配系統(tǒng)內(nèi)置于計算機，所述系統(tǒng)包括：

初始化操作模塊，用于系統(tǒng)上電，在物理BIOS中啟動雙顯卡，完成初始化操作；

設(shè)置模塊，用于控制對虛擬系統(tǒng)BIOS進行I/O訪問的初始化設(shè)置；

DMA重映射控制模塊，用于通過DMA重映射硬件截獲設(shè)備的DMA的傳輸，并控制進行地址轉(zhuǎn)換，控制設(shè)備的DMA操作直接訪問到客戶機的內(nèi)存空間；以及

BIOS設(shè)備分配控制模塊，用于在具有BIOS的設(shè)備進行分配時，通過設(shè)置客戶機影子頁表，將I/O設(shè)備直接映射到客戶機的MMIO空間中，所述MMIO操作可直接訪問硬件。

在本發(fā)明實施例中，系統(tǒng)上電，在物理BIOS中啟動雙顯卡，完成初始化操作；控制對虛擬系統(tǒng)BIOS進行I/O訪問的初始化設(shè)置；通過DMA重映射硬件截獲設(shè)備的DMA的傳輸，并控制進行地址轉(zhuǎn)換，控制設(shè)備的DMA操作直接訪問到客戶機的內(nèi)存空間；在具有BIOS的設(shè)備進行分配時，通過設(shè)置客戶機影子頁表，將I/O設(shè)備直接映射到客戶機的MMIO空間中，所述MMIO操作可直接訪問硬件，實現(xiàn)設(shè)備的高效虛擬化和分配。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例提供的設(shè)備分配方法的實現(xiàn)流程圖；

圖2是本發(fā)明實施例提供的DMA重映射機制的示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例提供的設(shè)備直接分配模型示意圖；

圖4是本發(fā)明實施例提供的設(shè)備分配系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。