[發明專利]硬件加速器虛擬化

有效

• 申請號: 201380079813.8
• 申請日: 2013-09-24
• 公開（公告）號: CN105579959B
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 汪偉;M·保利克;J·帕里
• 申請（專利權）人: 渥太華大學
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455;G06F13/28;G06F15/167
• 代理公司: 北京市鑄成律師事務所 11313
• 代理人: 郝文博

1.一種訪問系統中的虛擬化硬件加速模塊的方法，所述系統具有在虛擬機管理器內執行的協同監管器，其中所述虛擬化硬件加速模塊為現場可編程門陣列或專用集成電路，所述方法包括：

識別來自第一虛擬機的對能在所述虛擬化硬件加速模塊上執行的第一加速器應用的第一訪問請求；

識別來自第二虛擬機的對能在所述虛擬化硬件加速模塊上執行的第二加速器應用的第二訪問請求；

利用協同監管器來安排所述第一訪問請求和所述第二訪問請求；以及

通過所述協同監管器使所述虛擬化硬件加速模塊分別執行所述第一加速器應用和所述第二加速器應用來使所述虛擬化硬件加速模塊同時處理所述第一訪問請求的至少一部分和所述第二訪問請求的至少一部分，其中：

在讀操作階段經由所述虛擬化硬件加速模塊的讀信道執行所述第一加速器應用和所述第二加速器應用的每一個，以及在寫操作階段經由所述虛擬化硬件加速模塊的寫信道執行所述第一加速器應用和所述第二加速器應用的每一個，其中所述讀信道一次執行一個單獨的讀操作階段，所述寫信道一次執行一個單獨的寫操作階段，以及

同時處理所述第一訪問請求的至少一部分和所述第二訪問請求的至少一部分包括：

當所述讀信道處于空閑狀態時，對于所述第一訪問請求的所述一部分通過所述協同監管器開始所述第一加速器應用的所述讀操作階段；

接收來自所述虛擬化硬件加速模塊的第一中斷，指示所述第一加速器應用的所述讀操作階段已經結束并且所述讀信道已恢復到空閑狀態；

響應于所述第一中斷，通過所述協同監管器開始所述第一加速器應用的所述寫操作階段，并且所述寫信道處于空閑狀態，同時開始對所述第二訪問請求的所述第二加速器應用的所述讀操作階段，從而將所述讀信道和所述寫信道置于忙狀態；

接收來自所述虛擬化硬件加速模塊的第二中斷，指示所述第一加速器應用的所述寫操作階段已經結束并且所述寫信道已經返回到空閑狀態；以及

響應于所述第二中斷，開始所述第二加速器應用的所述寫操作階段。

2.如權利要求1所述的方法，其中所述第一虛擬機和所述第二虛擬機是相同的虛擬機。

3.如權利要求1所述的方法，進一步包括：

在第一共享存儲器空間中識別與所述第一訪問請求相關聯的第一數據塊；以及

在第二共享存儲器空間中識別與所述第二訪問請求相關聯的第二數據塊，其中所述第一共享存儲器空間和所述第二共享存儲器空間包括用于虛擬機中的用戶內核空間數據傳輸和虛擬機間數據傳輸的一組物理存儲器頁面，并且其中所述第一共享存儲器空間和所述第二共享存儲器空間由所述虛擬化硬件加速模塊訪問以用于數據提取和數據寫回。

4.如權利要求3所述的方法，進一步包括：基于與所述第一虛擬機和所述第二虛擬機中的至少一個相關聯的優先級，調節與所述第一共享存儲器空間和第二共享存儲器空間中的至少一個相關聯的尺寸。

5.如權利要求1所述的方法，其中對所述第一加速器應用和所述第二加速器應用的各自的所述第一訪問請求和所述第二訪問請求進一步在加速器應用計算階段中執行。

6.如權利要求1所述的方法，其中安排所述第一訪問請求和所述第二訪問請求包括：基于與所述第一加速器應用相關聯的第一存儲器訪問上下文和與所述第二加速器應用相關聯的第二存儲器訪問上下文中的至少一個來安排所述第一訪問請求和所述第二訪問請求，并且

所述第一存儲器訪問上下文基于與所述第一訪問請求相關聯的第一請求控制塊并且所述第二存儲器訪問上下文基于與所述第二訪問請求相關聯的第二請求控制塊，其中所述第一請求控制塊和所述第二請求控制塊包括安排所述第一訪問請求和所述第二訪問請求的信息。

7.如權利要求1所述的方法，其中安排所述第一訪問請求和所述第二訪問請求包括：通過將所述第一訪問請求插入與所述第一加速器應用相關聯的第一請求隊列以及將所述第二訪問請求插入與所述第二加速器應用相關聯的第二請求隊列來安排所述第一訪問請求和所述第二訪問請求。