[發明專利]基于異構CPU的虛擬機遷移方法

有效

• 申請號: 201910891125.0
• 申請日: 2019-09-20
• 公開（公告）號: CN112540824B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 林海南;王星焱;黃高陽;鄭巖;劉松;鄒通
• 申請（專利權）人: 無錫江南計算技術研究所
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 王健

1.一種基于異構CPU的虛擬機遷移方法，其特征在于：所述異構CPU進一步包括：管控核、計算核、虛擬機操作系統、宿主機操作系統和虛擬機管理模塊，所述管控核負責操作系統運行和計算核的運行，所述計算核負責提供計算能力，所述虛擬機操作系統負責計算核狀態保留恢復，所述宿主機操作系統負責虛擬機操作系統的保留恢復，所述虛擬機管理模塊負責狀態的傳輸工作；

所述虛擬機遷移方法包括以下步驟：

S1、虛擬機遷移開始，虛擬機的管控核向計算核發送暫停命令，當計算核暫停成功時，計算核的狀態維持不變；

S2、虛擬機操作系統將計算核的狀態存入指定的內存中，所述計算核的狀態為寄存器狀態、存儲器狀態和系統調用狀態；

S3、虛擬機管理模塊發出虛擬機暫停命令，虛擬機暫停成功后，虛擬機狀態維持不變；

S4、發送端虛擬機管理模塊向接收端虛擬機管理模塊傳輸發送端虛擬機的管控核的寄存器狀態、內存狀態和計算核的存器狀態、存儲器狀態和系統調用狀態；

S5、接受端虛擬機管理模塊接收并恢復發送端虛擬機的管控核寄存器、內存和計算核的存器狀態、存儲器狀態和系統調用狀態；

S6、虛擬機管理模塊發出虛擬機運行命令，使恢復虛擬機操作系統的運行；

S7、虛擬機操作系統恢復計算核狀態，此計算核狀態為寄存器狀態、存儲器狀態和系統調用狀態；

S8、虛擬機的管控核向計算核發送運行命令，恢復計算核的運行；

虛擬機現場保留步驟進一步包括：

S11、虛擬機操作系統通過管控核對計算核發送狀態保留異步命令，完成計算核的暫停和計算核寄存器狀態、存儲器狀態和系統調用狀態保存，此步驟由以下幾個子步驟完成：

S111、管控核向計算核運行狀態控制IO寄存器寫入運行停止命令，停止計算核運行；

S112、計算核進入暫停狀態后，管控核通過讀取計算核運行狀態IO寄存器數值，根據該數值判定計算核是否處于系統調用狀態，如果是，則記錄從核系統調用狀態到指定內存中；

S113、完成系統調用狀態保留后，管控核讀取計算核寄存器狀態IO寄存器，記錄計算核所有寄存器的數值到指定內存中；

S114、完成寄存器狀態保留后，管控核讀取計算核存儲器狀態IO寄存器，記錄計算核存儲器狀態到指定內存中；

S12、完成S11步驟后，虛擬機管理模塊發出虛擬機暫停命令；

S13、虛擬機暫停后，宿主機操作系統記錄管控核的寄存器狀態和內存狀態，并將其傳輸給虛擬機管理模塊；

S14、接收端虛擬機管理模塊接收到管控核的寄存器狀態和內存狀態后，通過TCP網絡協議將管控核的寄存器狀態和內存狀態以及計算核的寄存器狀態，存儲器狀態，系統調用狀態發送給接收端虛擬機管理模塊；

虛擬機的恢復步驟進一步包括：

S21、接收端虛擬機管理模塊接收到發送端虛擬機管理模塊傳輸的內存狀態，并將直接寫入接收端虛擬機申請的內存中；

S22、接收端虛擬機管理模塊接收到發送端虛擬機管理模塊傳輸的管控核寄存器狀態后，虛擬機管理模塊控制宿主機操作系統恢復虛擬機操作系統的管控核寄存器狀態；

S23、虛擬機操作系統寄存器狀態和內存狀態恢復后，虛擬機管理模塊發出運行命令，虛擬機操作系統開始運行；

S24、虛擬機操作系統讀取指定的內存地址，獲取發送端計算核狀態信息，通過管控核對計算核發送狀態恢復異步命令，恢復計算核的寄存器狀態、存儲器狀態和系統調用狀態，并使計算核重新運行，此功能由以下幾個子步驟完成：

S241、管控核將發送端計算核存儲器狀態寫回計算核存儲器狀態IO寄存器，完成計算核存儲器狀態恢復；

S242、管控核將發送端計算核寄存器狀態寫回計算核寄存器狀態IO寄存器，完成計算核寄存器狀態恢復；

S243、計算核存儲器狀態和寄存器狀態恢復后，判定發送端計算核系統調用狀態，如果處于系統調用狀態，則根據虛擬機操作系統控制管控核根據計算核系統調用狀態代理完成系統調用功能；

S244、計算核狀態恢復后，管控核通過向計算核運行狀態控制IO寄存器寫入運行命令，恢復計算核的運行。