[發明專利]一種實時虛擬化系統及其執行方法

有效

• 申請號: 201910909944.3
• 申請日: 2019-09-25
• 公開（公告）號: CN110716791B
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發明（設計）人: 王云飛
• 申請（專利權）人: 北京直客通科技有限公司
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455
• 代理公司: 重慶創新專利商標代理有限公司 50125
• 代理人: 李智祥

本發明公開一種實時虛擬化系統及其執行方法，所述系統包括一個虛擬機監視器，用于對所述虛擬機提供虛擬化服務；若干連接于所述虛擬機監視器的虛擬機模塊，用于支持虛擬化應用程序；處理器，所述虛擬機監視器運行在所述處理器上以使用實時超調用批量執行算法或跨核超調用異步執行算法；所述執行方法包括實時超級調用批量執行和實時超級調用跨核異步執行。本發明所述時虛擬化系統及其執行方法能夠提高超級調用的平均效率；能夠提高系統的實時性。

技術領域

本發明涉及虛擬化技術領域，具體涉及一種實時虛擬化系統及其執行方法。

背景技術

目前，嵌入式系統的功能越來越多樣化，使用到的軟件模組的數量與日俱增，使系統構建的難度和復雜性快速上升，因此，人們引入了虛擬化技術來應對這一問題。

然而，在實時系統中使用虛擬化解決方案存在諸多問題，其中一個比較重要的問題是虛擬化的性能。

由于實時虛擬化方案的性能損失主要由虛擬機發起的超級調用造成，因此人們想到將多個超級調用一起進行。

但是，按照目前的現有技術如Xen的實現，簡單地將多個超級調用一起執行會造成如下問題：

(1)由于要執行的超級調用的數量可能很大，虛擬機陷入虛擬機監視器執行過久，破壞系統的實時性，并有可能使整個系統失去響應。

(2)一旦其中一個超級調用失敗，后面的依賴它的超級調用有可能也會失敗，但這些后面的超級調用仍然會被試圖執行，白白浪費處理器時間。

(3)某些超級調用由于耗時較短，適合批量執行，而另外一些由于耗時較長不適合批量執行，而目前的Xen實現允許任意超級調用的批量執行，有可能導致系統失去響應。

(4)超級調用只能在和虛擬CPU對應的物理CPU上處理，而不能由單獨的物理CPU核處理，這在實時系統中會導致大量的處理器狀態切換并大大降低了超級調用執行的效率。

基于現有技術存在的上述技術問題，本發明提出一種實時虛擬化系統及其執行方法。

發明內容

本發明提供一種實時虛擬化系統及其執行方法。

本發明采用以下技術方案：

一種實時虛擬化系統，包括：

一虛擬機監視器，用于對所述虛擬機提供虛擬化服務；

若干連接于所述虛擬機監視器的虛擬機模塊，用于支持虛擬化應用程序；

處理器，所述虛擬機監視器運行在所述處理器上以使用實時超調用批量執行算法或跨核超調用異步執行算法。

進一步地，所述處理器為單核處理器或多核處理器，其中，所述虛擬機監視器運行在所述處理器上使用實時超調用批量執行算法；所述虛擬機監視器運行在所述處理器上使用跨核超調用異步執行算法。

進一步地，所述處理器上還設有使用共享內存創建并能夠具備多個寫者和一個讀者的環形緩沖區，所述環形緩沖區用于存儲虛擬機模塊發起的批量超級調用的具體內容，所述虛擬機監視器連接于所述環形緩沖區，所述環形緩沖區連接于所述虛擬機模塊。

進一步地，所述虛擬機模塊包括機電控制模塊和/或通訊模塊。

本發明還提供一種實時超級調用批量執行的方法，包括如下步驟：

步驟1.1：虛擬機模塊發起實時超級調用批量執行，將所述超級調用的各個調用號分別填入已準備好并處于內存中的表格，并針對每個所述調用號在所述表格中填入所述調用號所需的參數；

步驟1.2：所述虛擬機模塊觸發批量超級調用起始命令，并將步驟1.1中所述表格的指針、表格的長度和執行模式作為參數發送給所述起始命令；