[發(fā)明專利]在沒有VMM介入的情況下對調(diào)用VMM配置的服務(wù)的指令集支持

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210307130.4
• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN114741156A
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: G·尼格;B·E·亨特利;R·L·薩希塔;V·尚伯格;J·W·布蘭德特
• 申請（專利權(quán)）人: 英特爾公司
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 李煒;黃嵩泉

本申請公開了在沒有VMM介入的情況下對調(diào)用VMM配置的服務(wù)的指令集支持。一種處理核包括指令執(zhí)行邏輯電路和寄存器空間。與VM進入相稱，從VMCS采用指示由處理核代表VMM提供的服務(wù)是否被啟用的信息來加載寄存器空間。響應(yīng)于賓客軟件調(diào)用指令，指令執(zhí)行邏輯查看寄存器空間以確認(rèn)服務(wù)已經(jīng)被啟用，并且查看第二寄存器空間或存儲器空間以獲取由所述賓客軟件編寫的所述服務(wù)的輸入?yún)?shù)。

本申請是針對分案申請201811075414.5再次提出的分案申請。分案申請201811075414.5是國際申請日為2012年9月28日，國際申請?zhí)枮镻CT/US2012/058079，進入中國國家階段的申請?zhí)枮?01280057792.5，題為“在沒有VMM介入的情況下對調(diào)用VMM配置的服務(wù)的指令集支持”的發(fā)明專利申請的分案申請。

優(yōu)先權(quán)要求

本申請涉及2011年10月28日提交的題為“Instruction-Set Support forInvocation of VMM-Configured Services without VMM Intervention(在沒有VMM介入的情況下對調(diào)用VMM配置的服務(wù)的指令集支持)”的美國臨時專利申請No.61/553,108，并要求其權(quán)益，該申請通過引用整體結(jié)合于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的領(lǐng)域一般涉及虛擬化，且更具體地涉及對VM賓客軟件的CPU支持服務(wù)。

背景技術(shù)

很多當(dāng)前的計算系統(tǒng)實現(xiàn)“虛擬化”。典型的實現(xiàn)在圖1中示出。如圖1所示，軟件層102被施加在操作系統(tǒng)101軟件和CPU 103之間。該軟件層102通常包括在虛擬機監(jiān)視器(VMM)102b“上運行的”一個或多個虛擬機(VM)102a_1–102a_N。盡管不是嚴(yán)格的要求，但圖1示出常見的配置，其中不同的軟件應(yīng)用實例100_1–100_N各自具有其自身的運行在專用虛擬機102a_1–102a_N之上的操作系統(tǒng)實例101_1–101_N。

VM將CPU的出現(xiàn)呈現(xiàn)給其上運行的軟件；該軟件通常被稱為“賓客”軟件。結(jié)果，至少作為第一近似，運行在虛擬機上的軟件可“認(rèn)為”它自己具有整個計算機系統(tǒng)的資源。VMM102b負(fù)責(zé)支持下層CPU 103上的多個VM。這樣，VMM 102b協(xié)調(diào)CPU 103上的多個VM的并發(fā)請求/要求。這包括將下層計算系統(tǒng)的實際資源(例如，CPU線程、系統(tǒng)存儲器空間、盤驅(qū)動存儲空間)的分配與運行在VM上的軟件所引用的“虛擬”計算系統(tǒng)資源相關(guān)聯(lián)。

盡管賓客軟件通常“認(rèn)為”它運行在其自身的計算機系統(tǒng)中且沒有VMM，但這種軟件也可被設(shè)計成知曉何時它運行在VMM所支持的VM中。這種軟件有時被稱為“半虛擬化(paravirtualization)”或“啟發(fā)的(enlightened)”。“知曉”其運行在VMM(例如在VM 102a_1–102a_N之一中)上的軟件可被設(shè)計成直接調(diào)用由VMM 102b提供的某些“服務(wù)”。然而，目前，為了調(diào)用VMM服務(wù)，CPU的控制必須首先從其中進行調(diào)用的應(yīng)用/OS實例正運行的VM傳送到VMM；這種控制傳遞有時被稱為“VM退出”。VM退出的一個可能的結(jié)果是CPU必須將其活動背景或狀態(tài)從VM進程“切換”到VMM進程。在已經(jīng)完成服務(wù)之后，CPU必須再次將其活動背景/狀態(tài)從VMM進程切換回VM進程；這種返回控制傳遞有時被稱為“VM進入(VM entry)”。

圖2示出用于調(diào)用VMM服務(wù)的現(xiàn)有技術(shù)過程。如圖2所示，應(yīng)用/OS實例認(rèn)識到調(diào)用VMM服務(wù)的需要，201。在調(diào)用之前，應(yīng)用/OS實例可用標(biāo)識特定服務(wù)被調(diào)用的值和服務(wù)的輸入?yún)?shù)來填充寄存器和/或存儲器，202。然后為了調(diào)用VMM服務(wù)，應(yīng)用/OS實例執(zhí)行用于調(diào)用VMM服務(wù)的指令，203。例如，在具有VT-x技術(shù)的當(dāng)今因特爾處理器的情況下，應(yīng)用/OS實例執(zhí)行VMCALL指令，該指令被設(shè)計成用于從正在VM上運行的進程明確地去調(diào)用VMM。(應(yīng)用/OS實例可替代地使用導(dǎo)致VM退出且為此目的VMM已經(jīng)啟用的另一個指令，諸如CPUID或WRMSR)。