[發明專利]一種基于設備模擬的數據卡虛擬化實現方法

有效

• 申請號: 201310696743.2
• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN103645936A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 王亞棟;黃臻;劉穎
• 申請（專利權）人: 四川衛士通信息安全平臺技術有限公司
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所 51218
• 代理人: 袁英

技術領域

本發明涉及一種基于設備模擬的數據卡虛擬化實現方法。

背景技術

虛擬化，是指計算元件在虛擬的基礎上而不是真實的基礎上運行，是一個為了簡化管理，優化資源的解決方案，通過虛擬話技術可以擴大硬件的容量，簡化軟件的重新配置過程，允許一個平臺同時運行多個操作系統，并且應用程序都可以在相互獨立的空間內運行而互不影響，從而顯著提高計算機的工作效率。

在計算機虛擬化中，虛擬機管理器（VMM）模擬底層硬件，為虛擬機子系統（Guest?OS）提供訪問虛擬設備的接口。VMM基本可以分為兩種工作模式：完全虛擬化（Fullvirtualization）和半虛擬化（Paravirtualization）。在完全虛擬化中，物理設備在虛擬機子系統之間共享使用，子系統的I/O訪問被VMM捕獲，由設備模型來進行模擬。完全虛擬化技術中，VMM提供了對子系統I/O操作的捕獲支持。對于I/O內存映射，VMM一般通過頁面失效的方式進行捕獲；然后，這些I/O操作通過設備模擬模型模塊進行解析處理；最后，設備模擬模型模塊通過本地設備驅動操作真實的硬件設備。現有的設備虛擬化一般需要硬件專門支持，這將使數據卡的設計復雜；硬件虛擬化能提供的虛擬數據卡數目受硬件資源限制。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種不需要對硬件進行專門設計、可在虛擬子模塊中提供虛擬的子數據卡、各子數據卡之間相互獨立，互不干擾、且具備遷移功能的基于設備模擬的數據卡虛擬化實現方法。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種基于設備模擬的數據卡虛擬化實現方法，它包括一個設備初始化步驟和一個I/O口讀寫處理步驟，所述的設備初始化步驟包括以下步驟：

S101：分配模擬設備資源配置對象；

S102：將虛擬子數據卡信息注冊到虛擬機子模塊；

S103：根據初始化指定的數據卡類型生成相應的設備節點名；

S104：對I/O口讀寫操作處理函數進行注冊；

S105：虛擬子數據卡的I/O口讀寫范圍的申請；

S106：結束初始化設置；

所述的I/O口讀寫處理步驟包括I/O口讀處理步驟和I/O口寫處理步驟，所述的I/O口讀處理步驟包括以下步驟：

S2011：獲取I/O口讀操作指令，對I/O口所讀取的數據進行判斷；

S2012：判斷I/O口讀取的數據是否為DMA傳輸地址寄存器數據，若為DMA傳輸地址寄存器數據，則執行步驟S2013,否則執行步驟S2014；

S2013：讀取DMA傳輸地址寄存器內的數據，并返回DMA傳輸地址寄存器內的數據處理值，完成I/O口數據讀取處理；

S2014：判斷I/O口讀取的數據是否為控制狀態寄存器數據，若為控制狀態寄存器數據，則執行步驟S2015，否則執行步驟S2016；

S2015：讀取控制狀態寄存器內的數據，返回控制狀態寄存器內的數據處理值，完成I/O口數據讀取處理；

S2016：返回0，完成I/O口數據讀取處理；

所述的I/O口寫處理步驟包括以下步驟：

S2021：獲取I/O口寫操作指令，對I/O口所讀取的數據進行判斷；

S2022：判斷I/O口所讀取的數據是否為DMA地址標志寄存器數據，若為DMA地址標志寄存器數據，則執行步驟S2023，否則跳轉至步驟S2026；

S2023：將讀取到的DMA地址標志寄存器內的數據傳輸至真實數據卡設備；

S2024：讀取真實數據卡設備中的數據，作為返回值寫入虛擬機子模塊中的DMA地址寄存器內；

S2025：完成I/O口寫處理步驟；

S2026：判斷I/O口所讀取的數據是否為DMA傳輸地址寄存器數據，若為DMA傳輸地址寄存器數據，則執行步驟S2027，否則執行步驟S2028；

S2027：將讀取到的數據寫入指定的DMA傳輸地址寄存器，完成I/O口寫處理；

S2028：判斷I/O口所讀取到的數據是否為控制狀態寄存器數據，若為控制狀態寄存器數據，則執行步驟S2029，否則執行步驟S2030；

S2029：將控制狀態寄存器中的指定位和虛擬子數據卡的中斷標志清零，完成I/O口寫處理；

S2030：不響應操作，完成I/O口寫處理。

所述的一種基于設備模擬的數據卡虛擬化實現方法，它還包括一個設備遷入步驟和設備遷出步驟,所述的設備遷入步驟包括以下步驟：