[發(fā)明專利]用于支持多處理器虛擬機(jī)環(huán)境中的地址翻譯的方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010228901.8
• 申請(qǐng)日: 2010-07-14
• 公開（公告）號(hào): CN101957775A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·霍博塔羅;R·拉波波特;A·V·安德森;B·蔡金
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 英特爾公司
• 主分類號(hào): G06F9/455
• 分類號(hào): G06F9/455
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 王英;劉炳勝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的實(shí)施例總體上涉及虛擬機(jī)，并且更具體地涉及支持在虛擬機(jī)環(huán)境中的地址翻譯。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的虛擬機(jī)監(jiān)視器(VMM)通常運(yùn)行在計(jì)算機(jī)上并且向其它軟件呈現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)虛擬機(jī)的抽象。每個(gè)虛擬機(jī)可以用作一自包含平臺(tái)，運(yùn)行它自己的“客戶機(jī)操作系統(tǒng)”(即，由VMM支撐的操作系統(tǒng)(OS))和其它軟件，它們統(tǒng)稱為客戶機(jī)軟件。客戶機(jī)軟件期望像在專用計(jì)算機(jī)上而不是在虛擬機(jī)上一樣操作。也就是說(shuō)，客戶機(jī)軟件期望控制各種事件并且訪問(wèn)硬件資源，例如物理存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)器映射輸入/輸出(I/O)設(shè)備。例如，客戶機(jī)軟件期望保持對(duì)地址翻譯操作的控制，并且能夠分配物理存儲(chǔ)器，提供針對(duì)客戶機(jī)應(yīng)用的防護(hù)以及在客戶機(jī)應(yīng)用之間的保護(hù)，使用各種分頁(yè)技術(shù)等。但是，在虛擬機(jī)環(huán)境中，VMM應(yīng)當(dāng)能夠?qū)τ?jì)算機(jī)的資源具有最終控制權(quán)，以提供針對(duì)虛擬機(jī)的防護(hù)以及在虛擬機(jī)之間的保護(hù)。

附圖說(shuō)明

在附圖的圖示中，通過(guò)例子而非通過(guò)限制的方式來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，并且其中，相同的附圖標(biāo)記是指類似的元素，其中：

圖1說(shuō)明了虛擬機(jī)環(huán)境的一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明可以在其中操作；

圖2說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的、虛擬TLB的操作。

圖3A和3B說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明的兩個(gè)備選實(shí)施例的、用于創(chuàng)建和維護(hù)影子PT分級(jí)結(jié)構(gòu)的元數(shù)據(jù)的過(guò)程；

圖4是用于同步客戶機(jī)翻譯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和影子翻譯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的過(guò)程的一個(gè)實(shí)施例的流程圖；

圖5是用于維護(hù)影子翻譯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的元數(shù)據(jù)的過(guò)程的一個(gè)實(shí)施例的流程圖；

圖6是用于方便地址空間的改變的過(guò)程的一個(gè)實(shí)施例的流程圖；

圖7是用于針對(duì)指定地址同步兩個(gè)翻譯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的條目的過(guò)程的一個(gè)實(shí)施例的流程圖；

圖8是用于從由VMM維護(hù)的影子PT分級(jí)結(jié)構(gòu)的工作集合中移除影子PT分級(jí)結(jié)構(gòu)的過(guò)程的一個(gè)實(shí)施例的流程圖；

圖9是用于將條目添加到影子PT分級(jí)結(jié)構(gòu)的PD的過(guò)程的一個(gè)實(shí)施例的流程圖；

圖10是用于從影子PT分級(jí)結(jié)構(gòu)的PD移除條目的過(guò)程的一個(gè)實(shí)施例的流程圖；

圖11是用于將條目添加到影子PT分級(jí)結(jié)構(gòu)的PT的過(guò)程的一個(gè)實(shí)施例的流程圖；

圖12是用于從影子PT分級(jí)結(jié)構(gòu)的PT移除條目的過(guò)程的一個(gè)實(shí)施例的流程圖；

圖13是用于監(jiān)視影子PT分級(jí)結(jié)構(gòu)的PTE的過(guò)程的一個(gè)實(shí)施例的流程圖；

圖14是用于從影子PT分級(jí)結(jié)構(gòu)的PTE移除監(jiān)視的過(guò)程的一個(gè)實(shí)施例的流程圖；

圖15是用于在多處理器系統(tǒng)中維護(hù)影子PT分級(jí)結(jié)構(gòu)的過(guò)程的一個(gè)實(shí)施例的流程圖；

圖16是用于在多處理器系統(tǒng)中將處理器的工作集合與處理器的當(dāng)前客戶機(jī)狀態(tài)進(jìn)行同步的過(guò)程的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。

具體實(shí)施方式

描述了用于在多處理器虛擬機(jī)環(huán)境中支持地址翻譯的方法和裝置。在以下描述中，為了解釋的目的，闡述了許多具體細(xì)節(jié)以提供對(duì)本發(fā)明的透徹理解。但是，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是，可以在沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)的情況下，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。

以下的詳細(xì)描述的一些部分被呈現(xiàn)為對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的寄存器或存儲(chǔ)器內(nèi)的數(shù)據(jù)比特的操作的算法和符號(hào)表示。這些算法描述和表示是由數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域的技術(shù)人員用于最有效地將他們的工作的實(shí)質(zhì)傳達(dá)給本領(lǐng)域的其它技術(shù)人員的手段。這里的算法一般被認(rèn)為是導(dǎo)致期望的結(jié)果的自身一致的操作順序。所述操作是那些需要對(duì)物理量進(jìn)行物理操縱的操作。通常，雖然不是必須的，這些物理量采用電子或磁信號(hào)的形式，其能夠被存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)移、組合、比較并且以別的方式被操作。已經(jīng)證明，將這些信號(hào)稱為比特、值、元素、符號(hào)、字符、項(xiàng)、數(shù)字等有時(shí)是方便的，這主要是因?yàn)樗鼈兪浅Ｒ?jiàn)的用法。

但是，應(yīng)當(dāng)記住，所有這些以及類似的術(shù)語(yǔ)應(yīng)與合適的物理量相關(guān)聯(lián)，并且僅僅是應(yīng)用到這些量的方便的標(biāo)記。除非明確地聲明，否則根據(jù)以下討論顯而易見(jiàn)的是，應(yīng)該意識(shí)到，貫穿本發(fā)明的使用例如“處理”或“計(jì)算”或“運(yùn)算”或“確定”等術(shù)語(yǔ)的討論可以指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或類似的電子計(jì)算設(shè)備的動(dòng)作和處理過(guò)程，其對(duì)表示為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的寄存器和存儲(chǔ)器內(nèi)的物理(電子)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行操縱，并將所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成類似地表示為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)存儲(chǔ)器或寄存器或其它這種信息存儲(chǔ)、傳輸或顯示設(shè)備內(nèi)的物理量的其它數(shù)據(jù)。