用于图形适配器的虚拟化的资源管理制造技术

提供了在虚拟机环境中在多个分区之间共享图形适配器资源的机制。第一种机制允许图形适配器资源的共享，使得包含图形代理进程的一个分区（视频服务分区）能够使用该图形代理进程来向另一分区（视频客户机分区）提供图形适配器资源。图形代理进程控制任一给定分区对图形适配器资源的访问时间。一方面，它使用时间银行来控制访问时间，该时间银行控制提供给视频客户机分区的视频图形适配器能够访问图形适配器资源多久。第二种机制将该视频客户机分区内的虚拟存储器与视频服务分区内的虚拟存储器同步。第三种机制允许使用基于像素遮盖器的虚拟覆盖图机制的多个视频客户机分区覆盖图。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】版权通告和许可本专利文档的公开的一部分可以包含以版权保护为依据的材料。版权所有者不反对任何人对本专利文档或本专利公开像出现在专利商标局专利文件或记录中一样的复制，但是除此之外保留所有的版权。以下通告将适用于本文档：版权微软公司。专利技术背景在典型的虚拟机环境中，多个虚拟机或“分区”运行在虚拟化软件上。该软件则运行在硬件上。虚拟化软件以允许多个分区运行在硬件上，每个分区具有其自己的操作系统(OS)的方式来开放硬件。硬件由此被虚拟化软件针对分区虚拟化。各个分区能够运行不同的OS，诸如Windows、Linux、Solaris、MacOS等。这些OS可以彼此分隔开，使得如果一个分区中的一个OS毁坏，它将不会影响其他分区中的其他OS。此外，允许多个OS在单个硬件但是不同的分区中运行使得能够方便地运行为不同版本或类型的OS开发的不同版本软件。就运行在各个分区内的图形程序而言，这种程序的图形资源应该可以在各个分区之间共享。图形资源包括用于呈现场景的表面、纹理、顶点缓冲器(vertexbuffer)、索引缓冲器等。应用程序需要创建、载入、复制和使用这些资源。例如，在计算机生成的3-D图像中纹理是产生真实感的强大工具。较早的计算机生成的3-D图像虽然一般在它们的时期是先进的，但是趋于具有发亮的塑料外观。它们缺少诸如磨损、裂纹、指纹、和烟熏等使得3-D对象具有真实视觉复杂性的印记。一些程序支持扩展的纹理特征集，从而使得开发者能够方便地访问先进的纹理技术。作为另一示例，可以由一些界面表示的顶点缓存器是包含顶点数据的存储缓存器。顶点缓存器可以包含可以通过使用呈现方法呈现的任何顶点类型-变形的或未变形的、亮的或不亮的。可以在顶点缓存器中处理顶点，用于执行诸如变形、点亮或生成剪辑标记的操作。顶点缓冲器的灵活性使得它们成为重新使用变形几何的理想的分段点。当然，纹理和顶点缓冲器仅是图形资源的两个示例。如所述的，本-->文中构想表面、索引缓冲器和其他图形资源，如本领域普通技术人员能够容易地认识到地。确保虚拟机环境中的各个分区能够适当地访问这种图形资源中存在一个重要的问题。
技术实现思路
提供了用于在虚拟机环境中的多个分区之间共享图形适配器资源的各个机制。在第一示例性机制中，使用图形代理进程。位于第一分区中的该图形代理进程拥有真实的图形适配器资源，并且它能够经由虚拟图形适配器将这些资源提交给第二分区。图形代理进程控制第二分区(或第三分区，在该情况下)所具有的对图形适配器计算资源的访问时间。一方面，图形代理进程在设备场景中使用不仅能控制分区间访问时间也能够控制分区内访问时间的时间银行。在第二示例性机制中，再一次图形代理进程与回叫机制一起能够同步各个分区的虚拟存储器，使得这些分区能够访问同一真实物理存储器，由此允许这种分区共享存储在真实物理存储器中的基于图形适配器存储器的资源。然而，第一分区可以将图形代理进程不仅用于同步，也用于处理第二分区中的页面差错。例如，如果真实物理存储器中的页面已经被页出(例如到盘上)，而第二分区中的应用程序试图经由其虚拟存储器访问图形适配器资源并发生了页面差错，那么图形代理进程能够页入所请求的页面，使得应用程序能够访问基于请求存储器的图形适配器资源。最后，提供了允许在各个分区中创建多个视频覆盖图的第三示例性机制。视频覆盖图不仅能用在上述的第一分区中，而且也能够用在第二或第三分区中。该机制至少使用像素遮盖图(pixel shader)来完成该任务。提供该概述是为了以简化的形式引入各种概念，这些概念会在以下具体实施方式中作进一步的描述。本概述并不旨在标识所作权利要求的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用作协助确定所作权利要求的主题的范围。附图说明当结合附图阅读时，能更好地理解以上概述以及以下详细描述。为了提供有用的说明，示出了各个方面。然而，这些方面不限于所公开的特定方面。而是包括以下示例性附图：图1是示出用于计算机系统中虚拟化操作环境的硬件和软件体系结构的逻辑分层的框图；-->图2A是示出虚拟化计算系统的框图，其中虚拟化由主存操作系统(直接或经由管理程序)来执行；图2B是示出替换的虚拟化计算系统的框图，其中虚拟化由与主存操作系统并行运行的虚拟机监视器来执行；图3示出了允许通过将图形适配器虚拟化到各个分区中来访问图形适配器资源的图形代理进程；图4示出了使用像时间银行的各种机制来控制对图形适配器资源的访问时间的图形代理进程。图5A和5B示出了允许在分区之间共享存储器的高级机制；图6A、6B、6C、6D、6E、6F、6G和6H示出了允许在分区之间共享存储器的低级机制；图7示出了覆盖图的高级概述；图8示出了覆盖图和基本视频表面是如何与图形适配器交互的；以及图9示出了如何向各个分区提供多个覆盖图。具体实施方式概述提供了在虚拟机环境中的多个分区之间共享图形适配器资源的各种机制。一种机制允许基于每个分区能够从图形代理进程获取的访问时间共享图形适配器计算资源。另一种使用图形代理进程和回叫机制的机制能够同步分区的虚拟存储器，使得任何选定的分区能够经由其虚拟存储器访问存储在真实存储器中的基于图形适配器存储器的资源。又一种机制允许多个分区具有仅使用单个真实图形适配器资源的视频覆盖图。这些技术之前是对虚拟机的一般概述，用于为这些示教提供适当的上下文。虚拟机图1是示出用于计算机系统中虚拟化环境的硬件和软件体系结构的逻辑分层的框图。在附图中，虚拟化程序110直接或间接地运行在物理硬件体系结构112上。虚拟化程序110可以是与主存操作系统一起运行的虚拟机监视器，或者是具有管理程序组件的主存操作系统，其中管理程序组件执行虚拟化。虚拟化程序110虚拟化客户硬件体系结构108(用虚线示出，用于示出该组件是分区或“虚拟机”的事实)，即，实际上不存在而是由虚拟化程序110虚拟化的硬件。客户操作系统-->106在客户硬件体系结构108上执行，而软件应用程序104在客户操作系统106上运行。在图1的虚拟化操作环境中，即使软件应用程序104被设计成在一般与主存操作系统和硬件体系结构112不兼容的操作系统上运行，软件应用程序104也可以在计算机系统102中运行。图2A示出了包含直接运行在物理计算机硬件202上的主存操作系统(主存OS)软件层204的虚拟化计算系统，其中主存OS 204通过暴露到分区A 208和B210的接口以分别供操作系统212本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有计算机可执行指令的计算机可读介质，这些指令用于提供用于在虚拟机环境中在多个分区之间共享图形适配器资源的机制，包括：向第一分区提供图形适配器资源，其中所述图形适配器资源是虚拟图形资源；提供图形代理进程，其中存储在第二分区中的图形代理进程拥有真实的图形资源，其中所述虚拟图形资源与所述真实图形资源相关联；以及提供与所述图形代理进程相关联的机制，用于控制所述第一分区所具有的对所述虚拟图形资源的访问时间量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-7-8 11/177,0841.一种具有计算机可执行指令的计算机可读介质，这些指令用于提供用于在
虚拟机环境中在多个分区之间共享图形适配器资源的机制，包括：
向第一分区提供图形适配器资源，其中所述图形适配器资源是虚拟图形资源；
提供图形代理进程，其中存储在第二分区中的图形代理进程拥有真实的图形
资源，其中所述虚拟图形资源与所述真实图形资源相关联；以及
提供与所述图形代理进程相关联的机制，用于控制所述第一分区所具有的对
所述虚拟图形资源的访问时间量。
2.如权利要求1所述的计算机可读介质，其特征在于，所述第二分区中的图
形代理进程与所述第一分区中的驱动程序通信，其中所述驱动程序允许所述第一分
区经由所述图形代理进程访问所述虚拟图形资源。
3.如权利要求1所述的计算机可读介质，其特征在于，所述第一分区所具有
的对所述虚拟图形资源的访问时间量是基于时间银行的。
4.如权利要求1所述的计算机可读介质，其特征在于，所述时间银行控制所
述第一分区和所述第二分区之间对所述真实图形资源的访问时间。
5.如权利要求1所述的计算机可读介质，其特征在于，所述时间银行控制在
所述第二分区中第一代理图形设备场景与第二代理图形设备场景之间对所述真实
图形资源的访问时间。
6.如权利要求1所述的计算机可读介质，其特征在于，所述第二分区在对所
述真实图形资源访问时执行排队的命令。
7.一种具有计算机可执行指令的计算机可读介质，这些指令用于提供用于在
虚拟机环境中在多个分区之间共享图形适配器资源的机制，包括：
向第一分区提供图形适配器资源，其中所述图形适配器资源是虚拟图形适配
器资源；
提供图形代理进程，其中存储在第二分区中的图形代理进程拥有真实的图形
适配器资源，其中所述虚拟图形适配器资源与所述真实图形适配器资源相关联；以
及
提供与所述图形代理进程相关联的回叫机制，用于同步所述第一分区中的虚
拟存储器映射和所述第二分区中的虚拟存储器映射，其中所述第一分区和所述第二
分区的每一个中的至少一个虚拟存储器页面被锁定不被中央处理单元访问，使得存
储所述真实图形适配器资源的真实物理存储器中的页面可以被页入和页出所述真
实物理存储器，而所述第一和第二分区的每一个中的虚拟存储器页面数目在锁定时
不改变。
8.如权利要求7所述的计算机可读介质，其特征在于，所述回叫机制将所述
第一分区中虚拟存储器的选定部分与所述第二分区中的虚拟存储器...

【专利技术属性】
技术研发人员：DL格林，
申请(专利权)人：微软公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]