用于硬件虚拟化支持的设备和方法技术

本发明专利技术提供一种用于硬件虚拟化支持的设备(100)，所述设备(100)包括：虚拟机监控器组件(101)，用于启动虚拟机(virtual machine，VM)并且用于退出和/或进入主机级；主机系统组件(102)，用于处理启用中断传送机制的配置标记(configuration flag，CF)；其中，所述主机系统组件(102)用于，如果设置了所述配置标记，将虚拟定时器数记录为全局变量，从而当虚拟定时器到期时将信息提供给所述虚拟机监控器组件(101)；以及所述虚拟机监控器组件(101)用于在所述主机级中处理所述全局变量的所述虚拟定时器数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于硬件虚拟化支持的设备和方法本专利要求EP15176883.5的优先权。
本申请涉及虚拟定时器传送领域。具体而言，本申请涉及一种用于硬件虚拟化支持的设备和方法。
技术介绍
如今使用各种计算机中央处理器指令集，其中一种类型是ARM架构，为高级RISC机器的缩写，提供可选硬件(hardware，HW)扩展支持或HW虚拟化支持。例如，这种HW虚拟化支持在2004年引进的ARMv7中以及在ARMv8架构中出现并被支持。即使ARM添加硬件特性来支持虚拟化，但是仍然需要大量虚拟机监控器软件来处理虚拟化事件。相比于基于硬件的虚拟化方案，虚拟机监控器软件以虚拟化特性的易扩展的形式提供灵活性，但是由于缺乏硬件加速而降低了其在软件处理操作的性能开销。尤其受这种性能开销影响的一个方面是ARM平台中的虚拟定时器中断传送。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供改进的硬件虚拟化支持。该目的由独立权利要求的特征来实现。另外的实施形式在从属权利要求、描述内容和附图中显而易见。根据第一方面，提供了一种用于硬件虚拟化支持的设备，所述设备包括：虚拟机监控器组件，用于启动虚拟机(virtualmachine，VM)并且用于退出和/或进入主机级；主机系统组件，用于处理启用中断传送机制的配置标记；其中：所述主机系统组件用于，如果设置了所述配置标记，将虚拟定时器数记录为全局变量，从而在虚拟定时器到期时向所述虚拟机监控器组件提供信息；以及所述虚拟机监控器组件用于在所述主机级中处理所述全局变量的所述虚拟定时器数。所述用于硬件虚拟化支持的设备有利于基于通用中断控制器v2/3、GICv2/3来提高ARM芯片中的虚拟定时器传送时间。基于GICv2/3在ARM芯片中传送虚拟定时器的障碍在于硬件不能向客户机操作系统(guestoperatingsystem，guestOS)直接发送虚拟定时器。因此，虚拟定时器到期会产生物理中断，这会导致退出虚拟机监控器模式，然后退出主机OS，这样更新基于内核的虚拟机(kernel-basedvirtualmachines，KVM)、有关GIC的软件结构，然后还回到虚拟机监控器模式，在返回进入到客户机OS模式之前更新实际的物理GIC寄存器。因此，虚拟定时器的传送可能需要软件层进行大量工作，即处理时间和/或内存需求。所述用于硬件虚拟化支持的设备有利于简化使用的中断传送路径，从而缩短虚拟定时器传送时间。换句话说，所述用于硬件虚拟化支持的设备可包括linuxKVM虚拟机监控器代码部分，该部分可提供代码来执行“字开关”，即启动VM并且退出和/或进入主机linux级的可能性。所述虚拟机监控器代码还可负责写入和/或读入物理GIC中，例如，作为中断控制器。换句话说，所述用于硬件虚拟化支持的设备可包括linux主机系统，所述linux主机系统可能需要通过能启用快速中断传送机制的补充配置标记进行扩展。换句话说，所述linux主机系统可能需要扩展有附加配置标记，所述附加配置标记标记可被定义为CONFIGURE_KVM_TIMER_OPTIMIZATION等。相比于没有补充配置标记的机制，处理新添加的配置标记并且考虑新的配置标记可启用较快的中断传送机制。如果设置了所述标记，所述主机系统，即linux，可以全局变量记录所述虚拟定时器数，使得虚拟机监控器模式知道虚拟定时器何时已经到期并且能够在启用快速路径机制的情况下使用所述快速路径机制。可扩展虚拟机监控器模式来考虑快速传送选项。换句话说，所述用于硬件虚拟化支持的设备可用于将若干VM运行在单个物理中央处理器(centralprocessingunit，CPU)上。所述用于硬件虚拟化支持的设备可用于将一个VM运行在一个物理CPU上。根据所述第一方面，在所述设备的第一可能实施形式中，所述主机系统组件用于执行物理中断在虚拟机监控器模式下应用的虚拟化标准。这有利于通过映射所述客户机OS的所谓虚拟中断来减少时间。根据如上所述第一方面或根据所述第一方面的所述第一实施形式，在所述设备的第二可能实施形式中，所述主机系统组件用于恢复主机OS状态，标记退出寄存器的原因并且返回所述主机OS状态。这有利于提高虚拟定时器传送到所述客户机OS的性能。根据如上所述第一方面或根据所述第一方面的任一前述实施形式，在所述设备的第三可能实施形式中，所述主机系统组件用于，如果启用了优化标记，执行虚拟定时器性能优化。这有利于基于提升虚拟化定时性能的简单检查来提供嵌入式机制。换句话说，提供了虚拟定时器传送时间优化。虚拟定时器性能由于避免了额外退出主机状态而得以提升。根据如上所述第一方面或根据所述第一方面的任一前述实施形式，在所述设备的第四可能实施形式中，如果启用了所述优化标记，所述主机系统组件用于优化到客户机OS状态的虚拟机监控器返回路径。这有利于提升所述硬件虚拟化支持的性能。因此，提供了虚拟定时器传送时间优化。根据如上所述第一方面或根据所述第一方面的任一前述实施形式，在所述设备的第五可能实施形式中，如果启用了优化标记，所述主机系统组件用于，当检测到所述虚拟定时器到期时，更新通用中断控制器列表寄存器并且返回所述客户机OS状态。这有利于提供调整的硬件虚拟化支持并且返回所述客户机OS状态。从而所述虚拟定时器到所述客户机OS的传送更快。根据如上所述第一方面或根据所述第一方面的任一前述实施形式，在所述设备的第六可能实施形式中，所述虚拟机监控器组件用于将虚拟定时器IRQ数记录在定时器设备树条目中。这有利于提供调整的硬件虚拟化支持。本专利技术使用的术语IRQ是指术语“中断请求”。换句话说，IRQ是向计算机处理器发送的用以在决定接下来应执行哪个任务时立即停止处理器的信号。这有利于在一发生中断就产生异步退出中断处理器。根据如上所述第一方面或根据所述第一方面的任意前述实施形式，在所述设备的第七可能实施形式中，所述虚拟机监控器组件用于指定所述虚拟IRQ数。这有利于提升虚拟中断的性能。换句话说，性能在所述虚拟IRQ数被指定时得以提升。原因在于，虚拟机监控器组件通常没有意识到哪个中断应由所述客户机OS处理，哪个由主机OS处理。通过采用虚拟IRQ数，可能对客户机OS或主机OS的中断进行唯一分配。当中断发生时，所述虚拟机监控器组件进入所述主机状态，因为所述中断可能是针对所述主机OS的。如果所述主机OS没有处理所述中断并且最后确认所述中断，那么所述中断将由检查哪些VM应处理所述中断的KVM处理。这意味着负责任的VM的KVM结构被更新，然后KVM返回虚拟机监控器模式，并且在虚拟机监控器模式下，实际硬件注册在返回所述客户机OS之前更新的所述虚拟定时器。如果虚拟机监控器组件意识到物理IRQ是针对运行的VM，则避免了这种到主机状态的额外循环。根据如上所述第一方面或根据所述第一方面的任意前述实施形式，在所述设备的第八可能实施形式中，所述虚拟机监控器组件用于根据物理IRQ数来指定虚拟IRQ数，而所述物理IRQ数在所述虚拟定时器到期时向所述虚拟机监控器模式传送。这有利于提升虚拟中断的性能。根据第二方面，本专利技术涉及一种用于硬件虚拟化支持的虚拟机监控器组件，其中，所述虚拟机监控器组件用于启动虚拟机并且用于退出和/或进入主机级并且在所述主机级中处理全局变量的虚拟定时器数。根据第三方面，本专利技术涉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于硬件虚拟化支持的设备(100)，其特征在于，所述设备(100)包括：虚拟机监控器组件(101)，用于启动虚拟机(virtual machine，VM)以及用于退出和/或进去主机级；主机系统组件(102)，用于处理启用中断传送机制的配置标记(configuration flag，CF)；其中，所述主机系统组件(102)用于，如果设置了所述配置标记，将虚拟定时器数记录为全局变量，从而在虚拟定时器到期时向所述虚拟机监控器组件(101)提供信息；所述虚拟机监控器组件(101)用于在所述主机级中处理所述全局变量的所述虚拟定时器数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.15 EP 15176883.51.一种用于硬件虚拟化支持的设备(100)，其特征在于，所述设备(100)包括：虚拟机监控器组件(101)，用于启动虚拟机(virtualmachine，VM)以及用于退出和/或进去主机级；主机系统组件(102)，用于处理启用中断传送机制的配置标记(configurationflag，CF)；其中，所述主机系统组件(102)用于，如果设置了所述配置标记，将虚拟定时器数记录为全局变量，从而在虚拟定时器到期时向所述虚拟机监控器组件(101)提供信息；所述虚拟机监控器组件(101)用于在所述主机级中处理所述全局变量的所述虚拟定时器数。2.根据权利要求1所述的设备(100)，其特征在于：所述主机系统组件(102)执行物理中断在虚拟机监控器模式下应用的虚拟化标准。3.根据权利要求1和2之一所述的设备(100)，其特征在于：所述主机系统组件(102)用于恢复主机OS状态，向寄存器标记退出原因并且返回所述主机OS状态。4.根据权利要求1至3之一所述的设备(100)，其特征在于：所述主机系统组件(102)用于，如果优化标记(optimizationflag，OF)被启用，执行虚拟定时器性能优化。5.根据权利要求4所述的设备(100)，其特征在于：如果启用了所述优化标记(optimizationflag，OF)，所述主机系统组件(102)用于优化到客户机OS状态的虚拟机监控器返回路径。6.根据权利要求5所述的设备(100)，其特征在于：如果启用了所述优化标记(optimizationflag，OF)，所述主机系统组件(102)用于更新通用中断控制器列表寄存器并且在检测到所述虚拟定时器到期时返回到所述客户机OS状态。7.根据权利要求1至6之一所述的设备(100)，其特征在于：所述虚拟机监控器组件(101)用于将虚拟定时器IRQ数记录在定时器设备树形条目中。8.根据权利要求7所述的设备(100)，其特征在于：所述虚拟机监控器组件(101)用于指定所述虚拟...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾尼·科科宁，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44