[發(fā)明專利]一種用于提升虛擬化性能的系統(tǒng)及物理機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110639791.2
• 申請(qǐng)日: 2021-06-09
• 公開（公告）號(hào): CN113094153B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范文一
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢澤塔云科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G06F9/455
• 分類號(hào): G06F9/455
• 代理公司: 北京天盾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11421
• 代理人: 張彩珍

1.一種用于提升虛擬化性能的系統(tǒng)，其特征在于，包括計(jì)算裝置，所述計(jì)算裝置通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總線與虛擬機(jī)程序直接交互；所述直接交互包括通過內(nèi)存地址空間訪問和/或發(fā)送消息的方式來進(jìn)行交互；

其中，所述通過內(nèi)存地址空間訪問進(jìn)行交互具體為：

所述虛擬機(jī)程序通過訪問所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總線上的內(nèi)存地址空間來操作協(xié)議的接口；所述協(xié)議的接口由所述計(jì)算裝置提供；

通過所述發(fā)送消息的方式來進(jìn)行交互具體為：

所述計(jì)算裝置在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總線發(fā)送中斷消息和/或在內(nèi)存地址設(shè)置信號(hào)值來通知虛擬機(jī)程序，以實(shí)現(xiàn)計(jì)算裝置和虛擬機(jī)程序的直接交互；

VMM在發(fā)起虛擬機(jī)在線遷移操作時(shí)，VMM中的VMM_kernel在原物理機(jī)上讀取用于提升虛擬化性能的系統(tǒng)VMACC的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)并發(fā)送到目標(biāo)物理機(jī)的VMM_kernel，目標(biāo)物理機(jī)的VMM_kernel寫入接收到的原物理機(jī)VMACC的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)使用VMACC加速功能時(shí)，虛擬機(jī)的在線遷移；

所述VMACC能根據(jù)虛擬機(jī)程序的具體需求定制虛擬機(jī)程序和VMACC之間的通信數(shù)據(jù)和功能邏輯；包括在定時(shí)器VMACC_Timer中，采用具備IOMMU的物理機(jī)系統(tǒng)，定制VMACC和虛擬機(jī)程序的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和功能邏輯，具體為：

1)定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)timer_info，所述timer_info數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包含frequency、current_count和initial_count；所述frequency代表定時(shí)器頻率，所述current_count代表定時(shí)器當(dāng)前倒計(jì)時(shí)的計(jì)數(shù)周期值，所述initial_count代表虛擬機(jī)程序設(shè)定的開始定時(shí)的計(jì)數(shù)初始化值；

2)定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)timer_irq_info，所述timer_irq_info包含irq_vector和destination_cpu；所述irq_vector用于VMM_kernel配置VMACC_Timer在定時(shí)器到期時(shí)向中央處理器發(fā)送中斷的向量號(hào)，所述destination_cpu用于VMM_kernel配置VMACC_Timer在定時(shí)器到期時(shí)向中央處理器的某個(gè)邏輯核心發(fā)送中斷；

3)VMM_kernel設(shè)定VMACC將所述timer_info結(jié)構(gòu)的基地址映射到物理機(jī)的HPA地址，并在中央處理器中建立虛擬機(jī)的GPA地址到物理機(jī)的HPA地址的頁表映射關(guān)系；

4)VMM_kernel為虛擬機(jī)程序提供邏輯上的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)vmm_timer_irq_info，用于虛擬機(jī)程序?qū)οＭ鸙MACC_Timer發(fā)送中斷的虛擬CPU和中斷向量號(hào)進(jìn)行配置；

5)VMM_kernel根據(jù)虛擬機(jī)虛擬硬件拓?fù)湓O(shè)定初始化的vmm_timer_irq_info；

6)VMM_kernel配置IOMMU；

7)VMM_kernel將vmm_timer_irq_info映射到虛擬機(jī)的GPA地址；

8)在timer_info結(jié)構(gòu)中，虛擬機(jī)程序先讀取frequency值，根據(jù)需要的目標(biāo)到期時(shí)間T計(jì)算需要設(shè)定的計(jì)數(shù)值C，其中C＝T/frequency；虛擬機(jī)程序設(shè)定initial_count為C，VMACC_Timer開始定時(shí)工作；

9)虛擬機(jī)程序可通過讀取current_count值獲取定時(shí)器當(dāng)前剩余計(jì)數(shù)值，讀取initial_count獲取上一次設(shè)定的計(jì)數(shù)初始化值；

10)VMACC_Timer接收到新的initial_count設(shè)定后，設(shè)定current_count值為initial_count，開始按照frequency對(duì)current_count周期性減1，當(dāng)current_count減少到0時(shí)，停止對(duì)current_count進(jìn)行周期性的減1操作，按照設(shè)定的timer_irq_info，向中央處理器對(duì)應(yīng)的destination_cpu邏輯核心以irq_vector發(fā)送中斷；根據(jù)VMM_kernel對(duì)IOMMU的設(shè)定，虛擬機(jī)接收到VMACC_Timer發(fā)送的定時(shí)器到期中斷，虛擬機(jī)程序的定時(shí)器到期中斷處理函數(shù)對(duì)定時(shí)器事件進(jìn)行處理。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于提升虛擬化性能的系統(tǒng)，其特征在于，在處理器建立一級(jí)頁表或二級(jí)頁表，滿足虛擬機(jī)物理地址到物理機(jī)物理地址的映射關(guān)系，使所述虛擬機(jī)程序通過訪問虛擬機(jī)物理地址來訪問對(duì)應(yīng)資源所在的物理機(jī)物理地址，從而操作所述接口。