本发明专利技术涉及一种虚拟化主机USB适配器的方法和装置。在由系统管理程序维护的虚拟化环境中虚拟化主机USB适配器，系统管理程序管理一个或多个逻辑分区，其中虚拟化包括：所述系统管理程序经由逻辑USB适配器从逻辑分区接收USB?I/O请求，所述逻辑USB适配器与耦合到所述主机USB适配器的USB设备关联；所述系统管理程序将工作队列单元WQE放入与所述逻辑USB适配器关联的队列对内的一个队列中；以及接口设备根据所述WQE管理所述逻辑分区与所述USB设备之间的USB数据通信，所述通信包括使用直接存储器存取DMA将源自所述USB设备的USB数据从所述主机USB适配器取回到所述逻辑USB适配器的专用存储区域中。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术的领域涉及数据处理，更具体地说，涉及用于虚拟化主机通用串行总线 (USB)适配器的方法、装置和产品。
技术介绍
1948年EDVAC计算机系统的开发通常被认为是计算机时代的开始。从此之后，计 算机系统逐渐演变为非常复杂的设备。今天的计算机比诸如EDVAC之类的早期系统要复杂 的多。计算机系统一般由硬件组件及软件组件、应用程序、操作系统、处理器、总线、存储器、 输入/输出设备等组合而成。由于半导体工艺和计算机体系结构的发展促使计算机的性能 不断提高，因此开发了更复杂的计算机软件以充分利用更高的硬件系统性能，从而使得今 天的计算机系统比仅仅几年前的系统功能强大得多。如今，为了实现数据通信，许多外围计算机组件根据通用串行总线规范耦合到适 配器。USB适配器固有地是点到点通信并且不容易在虚拟化环境的分区之间共享。今天的 用户针对每个分区需要至少一个物理USB适配器以连接到USB设备。对于包括许多分区的 大型系统或者在数据中心内，这种需求会导致需要大量物理适配器，从而需要更多的额外 成本、处理能力、计算机存储器使用以及功耗。这些由增加的物理适配器数量导致的负面因 素部分是由适配器本身造成的，但是也是由提供关联的PCI或PCIe适配器槽的机壳造成 的。对USB适配器进行虚拟化可减少USB设备、集线器、适配器以及机壳的功耗。存在 对USB设备进行虚拟化的软件解决方案。这些解决方案使用单个共享队列，其中必须对USB 帧进行排序以便从单个共享队列发送给许多分区。这是一种非常占用CPU和存储器的实施 方式。单队列解决方案的性能也非常差。今天的USB设备通常包括键盘、鼠标、扬声器和闪存驱动设备。随着USB不断成 熟以及速度不断加快，USB越来越多地被用于磁带驱动器、可移动硬盘驱动器以及光盘驱动 器。分区的计算机系统上缺乏高效、低成本、低功耗的USB虚拟化成为了重要的问题。范围 更广的设备将使用速度比USB 2.0快十倍的USB 3.0。额外的带宽允许同一时间在同一链 路上具有更多设备。业界正在使磁带驱动器和可移动硬盘驱动器转向使用USB作为优选连 接方式。目前，对改进的USB虚拟化的需求在不断增长。
技术实现思路
披露了用于虚拟化由系统管理程序维护的虚拟化环境中的主机通用串行总线 (USB)适配器的方法、装置和产品。在本专利技术的各实施例中，所述系统管理程序管理一个或 多个逻辑分区，并且虚拟化主机USB适配器包括由所述系统管理程序经由逻辑USB适配器 从逻辑分区接收USB输入/输出(I/O)请求，所述逻辑USB适配器与耦合到所述主机USB适 配器的USB设备关联；由所述系统管理程序将工作队列单元(WQE)放入与所述逻辑USB适 配器关联的队列对内的一个队列中；以及由接口设备根据所述WQE管理所述逻辑分区与所述USB设备之间的USB数据通信，所述通信包括使用直接存储器存取(DMA)将源自所述USB 设备的USB数据从所述主机USB适配器取回到所述逻辑USB适配器的专用存储区域中。如附图所示，从下面对本专利技术示例性实施例的详细说明，本专利技术的上述和其他目 标、特征和优点将变得显而易见，在所述附图中，相同的标号一般表示本专利技术的示例性实施 例的相同部分。附图说明图1示出了根据本专利技术的实施例的虚拟化主机USB适配器的示例性系统的网络 图；图2示出了根据本专利技术的实施例的虚拟化主机USB适配器的示例性方法的流程 图；图3示出了根据本专利技术的实施例的虚拟化主机USB适配器的进一步示例性方法的 流程图；图4示出了根据本专利技术的实施例的虚拟化主机USB适配器的进一步示例性方法的 流程图；图5示出了根据本专利技术的实施例的虚拟化主机USB适配器的进一步示例性方法的 流程图。具体实施例方式参考以图1开始的附图描述了根据本专利技术的虚拟化主机USB适配器的示例性方 法、装置和产品。图1示出了根据本专利技术的实施例的虚拟化主机USB适配器的示例性系统 的网络图。图1中的系统包括自动化的计算机器，其中包括根据本专利技术的实施例的可在虚 拟化主机USB适配器中使用的示例性计算机(152)。图1的计算机(15 包括至少一个计 算机处理器(156)或“CPU”以及通过高速存储器总线(166)和总线适配器(158)与处理器 (158)以及计算机(152)的其他组件相连的随机存取存储器(168) (RAM)。RAM(168)中存储有系统管理程序(130)，它是可以包括计算机程序指令、计算机 硬件等的任意组合的自动化计算机器的模块。图1的实例中的系统管理程序(130)维护虚 拟化环境。系统管理程序(也称为虚拟机监视器(VMM))执行软件和硬件平台虚拟化以使 能多个操作系统同时在一个主计算机上运行。系统管理程序直接在主机的硬件上运行以控 制硬件访问和监视客户操作系统。客户操作系统在系统管理程序的上层运行。系统管理程 序提供的平台虚拟化在本说明书中称为虚拟化环境。虚拟化环境是这样的环境其中从操 作系统和其他软件应用的角度，计算平台的物理特性(计算机处理器、计算机存储器、I/O 适配器等)是抽象的。在图1的实例中，系统管理程序(130)维护包括两个逻辑分区(106、118)的虚拟 化环境。本文中使用的术语“逻辑分区”是由系统管理程序提供的其中可以执行操作系统 和其他应用的唯一虚拟机。每个逻辑分区(106、118)包括一个应用(108、120)和一个操作 系统(110、122)。应用(108、120)是能够执行用户级数据处理任务的计算机程序指令的模 块。此类应用的实例包括本领域的技术人员将想到的字处理应用、电子表格应用、Web服务 器应用、数据库管理应用、媒体库应用、媒体播放应用、媒体转码应用等。可在根据本专利技术的实施例的虚拟化主机USB适配器的系统中使用的操作系统包括UNIX 、Linux , Microsoft XP 、AIX 、IBM的i5/0S 和本领域的技术人员将想到的其他操作系统。图1的实例中的系统管理程序(130)通常用于根据本专利技术的实施例虚拟化主机 USB适配器002)。USB是用于建立设备与主机控制器之间的通信的规范。USB可以连接 诸如鼠标、键盘、数码相机、打印机、个人媒体播放器、闪盘和外接硬盘之类的计算机外围设 备。对于这些设备中的许多设备，USB已成为标准的连接方式。USB针对个人计算机而设计， 但也成为诸如智能手机、个人数字助理(PDA)和视频游戏控制台之类的其他设备上的常用 接口，并且作为设备与插入墙壁插座的AC适配器之间的电源线以进行充电。USB设计论坛 (USB-IF)规定了 USB设计的标准，该论坛是一个由计算机和电子行业中的领先公司组成的 工业标准机构。USB设备通过主机USB适配器耦合到主计算机系统。在图1的实例中，主机USB适 配器(20 通过USB集线器(204)与两个USB设备(206、208)相连。USB集线器是可使多 个USB设备连接到主计算机上的单个USB端口或连接到另一集线器的设备。系统管理程序(130)可以通过启动与主机USB适配器(202)耦合的USB设备(206、 208)的USB设备发现来虚拟化主机USB适配器002)。启动USB设备Q06、208)的USB设 备发现可以包括为每个发现的USB设备分配物理设备地址(10 并且本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种虚拟化由系统管理程序维护的虚拟化环境中的主机通用串行总线ＵＳＢ适配器的方法，所述系统管理程序管理一个或多个逻辑分区，所述方法包括：由所述系统管理程序经由逻辑ＵＳＢ适配器从逻辑分区接收ＵＳＢ输入／输出Ｉ／Ｏ请求，所述逻辑ＵＳＢ适配器与耦合到所述主机ＵＳＢ适配器的ＵＳＢ设备关联；由所述系统管理程序将工作队列单元ＷＱＥ放入与所述逻辑ＵＳＢ适配器关联的队列对内的一个队列中；以及由接口设备根据所述ＷＱＥ管理所述逻辑分区与所述ＵＳＢ设备之间的ＵＳＢ数据通信，所述通信包括使用直接存储器存取ＤＭＡ将源自所述ＵＳＢ设备的ＵＳＢ数据从所述主机ＵＳＢ适配器取回到所述逻辑ＵＳＢ适配器的专用存储区域中。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：E·M·鲍曼，H·G·基尔，T·J·席姆克，L·A·森德尔巴克，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US
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