專(zhuān)利名稱(chēng)：嵌入式平臺(tái)下的設(shè)備虛擬化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及嵌入式虛擬化領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種嵌入式平臺(tái)下的設(shè)備虛擬化方法。
背景技術(shù)：
嵌入式虛擬化，也就是在手機(jī)、掌上游戲機(jī)、智能化控制系統(tǒng)等各種嵌入了處理器芯片的電子電器系統(tǒng)中應(yīng)用虛擬化技術(shù)，達(dá)到一個(gè)硬件平臺(tái)上同時(shí)運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng) (Operating System，簡(jiǎn)稱(chēng)OS)的目的，以實(shí)現(xiàn)用戶體驗(yàn)的多樣化，或核心應(yīng)用邏輯與絢麗操作界面的隔離，或?yàn)槭謾C(jī)支付等對(duì)安全要求較高的應(yīng)用提供一個(gè)隔離的計(jì)算環(huán)境。設(shè)備虛擬化是嵌入式虛擬化的核心研究?jī)?nèi)容之一，經(jīng)過(guò)多年的不斷研究，已提出了不少設(shè)備虛擬化方法，大體上有如下幾種，在服務(wù)器和個(gè)人電腦平臺(tái)上，有特權(quán)虛擬機(jī)主導(dǎo)型設(shè)備虛擬化、直接設(shè)備I/O和全設(shè)備模擬三種，在嵌入式平臺(tái)上有獨(dú)享使用，用戶態(tài)特權(quán)域主導(dǎo)型設(shè)備虛擬化兩種，本文只討論嵌入式虛擬化系統(tǒng)中的設(shè)備虛擬化方法，下文著重介紹嵌入式系統(tǒng)中的兩種設(shè)備虛擬化方法。(1)獨(dú)享使用設(shè)備以獨(dú)享方式分配給指定虛擬機(jī)，即將某些設(shè)備指派給某個(gè)虛擬機(jī)單獨(dú)使用，直接訪問(wèn)，而不允許其他虛擬機(jī)以任何方式訪問(wèn)這些設(shè)備，其他設(shè)備在多個(gè)虛擬機(jī)之間共享；( 用戶態(tài)特權(quán)域主導(dǎo)型設(shè)備虛擬化所有設(shè)備由運(yùn)行于用戶態(tài)的一個(gè)域負(fù)責(zé)管理分配，其他虛擬機(jī)通過(guò)該域完成設(shè)備1/0，目前，共有兩種實(shí)現(xiàn)方式，虛擬機(jī)型特權(quán)域和單獨(dú)服務(wù)例程型特權(quán)域①虛擬機(jī)型特權(quán)域，即將某一虛擬機(jī)作為特權(quán)域，其他虛擬機(jī)通過(guò)域間通信機(jī)制，如I/O環(huán)、共享內(nèi)存、零拷貝內(nèi)存映射等將設(shè)備訪問(wèn)請(qǐng)求發(fā)往特權(quán)虛擬機(jī)，特權(quán)虛擬機(jī)將所有請(qǐng)求做排隊(duì)、合并等處理后代替其他虛擬機(jī)逐一直接訪問(wèn)硬件設(shè)備，并將結(jié)果仍通過(guò)域間通信機(jī)制發(fā)回各個(gè)虛擬機(jī)。②單獨(dú)服務(wù)例程型特權(quán)域，即將設(shè)備驅(qū)動(dòng)作為虛擬機(jī)管理器的一個(gè)用戶態(tài)服務(wù)例程運(yùn)行，其他虛擬機(jī)或虛擬機(jī)管理器應(yīng)用程序通過(guò)進(jìn)程間通信(Inter-process Communication，簡(jiǎn)稱(chēng)IPC)機(jī)制把設(shè)備訪問(wèn)請(qǐng)求發(fā)給該驅(qū)動(dòng)服務(wù)例程，驅(qū)動(dòng)服務(wù)例程在被調(diào)度執(zhí)行時(shí)代替其他虛擬機(jī)或虛擬機(jī)管理器應(yīng)用程序直接訪問(wèn)硬件設(shè)備，并將結(jié)果仍通過(guò)進(jìn)程間通信機(jī)制返回給各虛擬機(jī)或虛擬機(jī)管理器應(yīng)用程序。
比較以上設(shè)備虛擬化方法，直接設(shè)備1/0需要硬件支持，嵌入式系統(tǒng)設(shè)備不具備， 無(wú)法采用；全設(shè)備模擬，效率太低，也不適用；獨(dú)享使用設(shè)備虛擬化，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)所有設(shè)備在多個(gè)虛擬機(jī)間真正地共享，只適用于特定領(lǐng)域；基于特權(quán)域的主導(dǎo)型設(shè)備共享，設(shè)備1/0路徑太長(zhǎng)，且都是異步1/0，效率不高。嵌入式虛擬化系統(tǒng)需要的是一種更簡(jiǎn)單更便捷的設(shè)備虛擬化方法，而對(duì)1/0吞吐量、虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移等要求不高。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種嵌入式平臺(tái)下的設(shè)備虛擬化方法，在嵌入式系統(tǒng)硬件不支持直接設(shè)備1/0的情況下，其設(shè)備1/0路徑短，將同步設(shè)備1/0和異步設(shè)備1/0相結(jié)合， 效率較高，且真正實(shí)現(xiàn)了所有設(shè)備在虛擬機(jī)間共享，達(dá)到了設(shè)備虛擬化的效果。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種嵌入式平臺(tái)下的設(shè)備虛擬化方法，包括以下步驟(1)將嵌入式平臺(tái)中所有設(shè)備的驅(qū)動(dòng)整合到虛擬機(jī)管理器中，并以超級(jí)調(diào)用的形式向虛擬機(jī)提供I/O接口，( 判斷設(shè)備的I/O是主動(dòng)設(shè)備I/O還是被動(dòng)設(shè)備1/0，如果設(shè)備的I/O是主動(dòng)設(shè)備1/0，則進(jìn)入步驟 (3)，如果是被動(dòng)設(shè)備1/0，則進(jìn)入步驟(8)，(3)判斷主動(dòng)設(shè)備I/O的數(shù)據(jù)量大小是否小于一預(yù)設(shè)的閾值，閾值等于4096字節(jié)，如果小于閾值，則進(jìn)入步驟0)，否則進(jìn)入步驟(6)，(4) 在虛擬機(jī)管理器中為每個(gè)虛擬機(jī)開(kāi)放一段內(nèi)存區(qū)域，虛擬機(jī)以可讀可寫(xiě)的權(quán)限在用戶地址空間中建立到內(nèi)存區(qū)域的映射，(5)虛擬機(jī)管理器將數(shù)據(jù)寫(xiě)入用戶地址空間中所映射的內(nèi)存區(qū)域，虛擬機(jī)直接讀取內(nèi)存區(qū)域，以獲取數(shù)據(jù)，(6)在虛擬機(jī)管理器中分配緩沖區(qū)并緩存數(shù)據(jù)，通過(guò)事件通道通知虛擬機(jī)讀取緩存數(shù)據(jù)，(7)虛擬機(jī)以超級(jí)調(diào)用的形式響應(yīng)通知，虛擬機(jī)管理器中的超級(jí)調(diào)用處理函數(shù)把緩存數(shù)據(jù)寫(xiě)入用戶地址空間，(8)判斷被動(dòng)設(shè)備I/O 是否容忍丟棄，若可以丟棄則進(jìn)入步驟(9)，否則進(jìn)入步驟(11)，(9)虛擬機(jī)在其設(shè)備驅(qū)動(dòng)初始化時(shí)為被動(dòng)設(shè)備分配一塊物理地址連續(xù)的內(nèi)存緩沖區(qū)，并將內(nèi)存緩沖區(qū)的物理首地址注冊(cè)到虛擬機(jī)管理器中，(10)虛擬機(jī)將數(shù)據(jù)直接輸出到內(nèi)存緩沖區(qū)中，虛擬機(jī)管理器改變?yōu)楸粍?dòng)設(shè)備分配的內(nèi)存緩沖區(qū)的首地址，(11)判斷被動(dòng)設(shè)備是否正在使用，若是則進(jìn)入步驟(12)，否則進(jìn)入步驟(15)，(12)判斷虛擬機(jī)中是否存在其他進(jìn)程等待調(diào)度，若存在則進(jìn)入步驟(13)，否則進(jìn)入步驟(14)，(13)調(diào)度虛擬機(jī)的其他進(jìn)程，(14)調(diào)度其它虛擬機(jī)，(15) 虛擬機(jī)管理器對(duì)被動(dòng)設(shè)備執(zhí)行加鎖操作，(16)虛擬機(jī)以超級(jí)調(diào)用的形式向虛擬機(jī)管理器發(fā)送I/O請(qǐng)求，(17)虛擬機(jī)管理器處理I/O請(qǐng)求，并對(duì)被動(dòng)設(shè)備執(zhí)行解鎖操作。
若設(shè)備是接收外部數(shù)據(jù)且通知虛擬機(jī)管理器讀取數(shù)據(jù)，則設(shè)備的I/O是主動(dòng)設(shè)備 1/0，若設(shè)備是處理從虛擬機(jī)管理器發(fā)來(lái)的I/O請(qǐng)求，則設(shè)備的I/O為被動(dòng)設(shè)備I/O。
本發(fā)明的方法具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、請(qǐng)求和回應(yīng)的傳輸路徑短移動(dòng)虛擬化平臺(tái)(Mobile Visualization Platform，簡(jiǎn)稱(chēng)MVP)、開(kāi)放核心實(shí)驗(yàn)室4 (Open Kernel Labs 4，簡(jiǎn)稱(chēng)0KL4)等虛擬化平臺(tái)下虛擬機(jī)的I/O請(qǐng)求并非由虛擬機(jī)管理器直接處理，在到達(dá)最終處理地點(diǎn)之前，一般都需要虛擬機(jī)管理器的介入。而基于虛擬機(jī)管理器的設(shè)備虛擬化方法，虛擬機(jī)管理器就是最終處理地點(diǎn)；
2、不涉及地址空間切換，開(kāi)銷(xiāo)較小MVP、0KL4等虛擬化平臺(tái)中I/O請(qǐng)求的發(fā)出和執(zhí)行分在兩個(gè)域(如MVP中I/O請(qǐng)求由一個(gè)虛擬機(jī)發(fā)出，在另外一個(gè)虛擬機(jī)中執(zhí)行；0KL4 中的I/O請(qǐng)求由一個(gè)虛擬化或應(yīng)用程序發(fā)出，在驅(qū)動(dòng)服務(wù)例程中完成)中單獨(dú)實(shí)現(xiàn)，完成一次I/O請(qǐng)求都涉及至少一次甚至更多次的內(nèi)存地址空間切換，一項(xiàng)研究表明地址空間切換越頻繁，Cache命中率就越低，開(kāi)銷(xiāo)就越大。在基于虛擬機(jī)管理器的設(shè)備虛擬化方法中， 虛擬機(jī)完全拷貝了虛擬機(jī)管理器的內(nèi)存地址空間映射，虛擬機(jī)管理器中的驅(qū)動(dòng)程序與虛擬機(jī)間的數(shù)據(jù)傳輸，可在不涉及內(nèi)存地址空間切換的情況下完成；
3、調(diào)用開(kāi)銷(xiāo)更小MVP、0KL4等虛擬化平臺(tái)完成一次I/O請(qǐng)求實(shí)際上是一種遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用(Remote Procedure Call，簡(jiǎn)稱(chēng)RPC)，而本發(fā)明只是一至兩次超級(jí)調(diào)用，效率更高。


圖1為本發(fā)明嵌入式平臺(tái)下的設(shè)備虛擬化方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
首先對(duì)本發(fā)明中的技術(shù)用語(yǔ)進(jìn)行解釋和說(shuō)明
超級(jí)調(diào)用即Hypercall，指虛擬機(jī)管理器以軟中斷的方式提供給虛擬機(jī)的軟件接口，類(lèi)似于系統(tǒng)功能調(diào)用。
超級(jí)調(diào)用處理函數(shù)即虛擬機(jī)管理器中處理通過(guò)超級(jí)調(diào)用提出的請(qǐng)求的函數(shù)。
用戶地址空間用戶態(tài)的對(duì)象如進(jìn)程、運(yùn)行在用戶態(tài)的虛擬機(jī)的所有虛擬內(nèi)存所構(gòu)成的內(nèi)存區(qū)間。
事件通道即Event Channel，在Xen虛擬機(jī)管理器中使用的一種虛擬機(jī)管理器向虛擬機(jī)發(fā)送按鍵、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包達(dá)到等事件的機(jī)制，通過(guò)虛擬機(jī)管理器和虛擬機(jī)之間的共享內(nèi)存實(shí)現(xiàn)，用來(lái)模擬虛擬機(jī)的硬件中斷。
加鎖在訪問(wèn)共享資源前設(shè)置的一個(gè)標(biāo)志，以標(biāo)記該共享資源正在被訪問(wèn)，用于多對(duì)象訪問(wèn)共享資源之間的同步。
解鎖在訪問(wèn)共享資源后恢復(fù)的一個(gè)標(biāo)志，以標(biāo)記對(duì)該共享資源的訪問(wèn)已結(jié)束，用于多對(duì)象訪問(wèn)共享資源之間的同步。
虛擬機(jī)上下文虛擬機(jī)會(huì)通過(guò)超級(jí)調(diào)用、內(nèi)存頁(yè)錯(cuò)誤等異常機(jī)制陷入虛擬機(jī)管理器，模仿進(jìn)程以異常(如系統(tǒng)功能調(diào)用、內(nèi)存頁(yè)錯(cuò)誤等)的方式進(jìn)入操作系統(tǒng)內(nèi)核時(shí)系統(tǒng)所處的上下文叫進(jìn)程上下文，稱(chēng)此時(shí)的虛擬機(jī)管理器所處的上下文為虛擬機(jī)上下文。
被動(dòng)設(shè)備可接受虛擬機(jī)管理器輸出的設(shè)備。
主動(dòng)設(shè)備可向虛擬機(jī)管理器發(fā)送數(shù)據(jù)的設(shè)備。
如圖1所示，本發(fā)明的嵌入式平臺(tái)下的設(shè)備虛擬化方法包括以下步驟
(1)將嵌入式平臺(tái)中所有設(shè)備的驅(qū)動(dòng)整合到虛擬機(jī)管理器中，并以超級(jí)調(diào)用的形式向虛擬機(jī)提供I/O接口，所有虛擬機(jī)均通過(guò)虛擬機(jī)管理器進(jìn)行I/O ；
(2)判斷設(shè)備的I/O是主動(dòng)設(shè)備I/O還是被動(dòng)設(shè)備1/0，如果設(shè)備的I/O是主動(dòng)設(shè)備1/0，則進(jìn)入步驟(3)，如果是被動(dòng)設(shè)備1/0，則進(jìn)入步驟(8)，具體來(lái)說(shuō)，若設(shè)備是接收外部數(shù)據(jù)且通知虛擬機(jī)管理器讀取數(shù)據(jù)，即虛擬機(jī)從設(shè)備接收，則設(shè)備的I/O是主動(dòng)設(shè)備I/ 0，若設(shè)備是處理從虛擬機(jī)管理器發(fā)來(lái)的I/O請(qǐng)求，即虛擬機(jī)向設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)，則設(shè)備的I/O 為被動(dòng)設(shè)備I/O。如此劃分原因在于，虛擬機(jī)一般通過(guò)硬件中斷的方式從設(shè)備接收數(shù)據(jù)，而通過(guò)超級(jí)調(diào)用的方式向設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)，接收數(shù)據(jù)的中斷處理函數(shù)運(yùn)行于中斷上下文，不宜訪問(wèn)用戶地址空間，即虛擬機(jī)的地址空間，接收到的數(shù)據(jù)不能直接寫(xiě)入虛擬機(jī)的內(nèi)存中；發(fā)送數(shù)據(jù)的超級(jí)調(diào)用處理函數(shù)處于類(lèi)似于進(jìn)程上下文的虛擬機(jī)上下文中，可訪問(wèn)用戶地址空間，即虛擬機(jī)的地址空間，將發(fā)送的數(shù)據(jù)可以直接從虛擬機(jī)內(nèi)存中獲??；
(3)判斷主動(dòng)設(shè)備I/O的數(shù)據(jù)量大小是否小于一預(yù)設(shè)的閾值，如果小于閾值，則進(jìn)入步驟G)，否則進(jìn)入步驟(6)，在本實(shí)施方式中，閾值等于4096字節(jié)，在其它實(shí)施方式中， 閾值可以更小，這是一種較靈活的處理方法，數(shù)據(jù)量較小時(shí)可通過(guò)方便快捷的大小確定的共享內(nèi)存的方式傳輸，數(shù)據(jù)量較大時(shí)通過(guò)復(fù)雜緩慢的臨時(shí)緩存通知讀取的方式傳輸。數(shù)據(jù)量較小的主動(dòng)設(shè)備I/O如鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、觸摸屏等產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量，數(shù)據(jù)量較大的主動(dòng)設(shè)備I/O如網(wǎng)卡、錄音設(shè)備、攝像頭等產(chǎn)生的數(shù)據(jù)；
(4)在虛擬機(jī)管理器中為每個(gè)虛擬機(jī)開(kāi)放一段內(nèi)存區(qū)域，內(nèi)存區(qū)域一般為一頁(yè)，即4096字節(jié)大小，虛擬機(jī)以可讀可寫(xiě)的權(quán)限在自己的操作系統(tǒng)地址空間中建立到該內(nèi)存區(qū)域的映射，從而建立起虛擬機(jī)管理器和虛擬機(jī)之間的共享內(nèi)存；
(5)虛擬機(jī)管理器中的中斷處理程序，在讀取到設(shè)備中的數(shù)據(jù)后，將該數(shù)據(jù)寫(xiě)入剛建立好的共享內(nèi)存中，虛擬機(jī)根據(jù)虛擬機(jī)中的這塊內(nèi)存的地址，直接讀取這塊共享內(nèi)存，以獲取數(shù)據(jù)；
(6)虛擬機(jī)管理器中的中斷處理程序，在讀取到設(shè)備中的數(shù)據(jù)后，臨時(shí)分配緩沖區(qū)緩存數(shù)據(jù)，且通過(guò)事件通道通知虛擬機(jī)讀取該數(shù)據(jù)；
(7)虛擬機(jī)以超級(jí)調(diào)用的形式響應(yīng)通知，由于超級(jí)調(diào)用的整個(gè)過(guò)程都處于虛擬機(jī)上下文中，虛擬機(jī)管理器中的超級(jí)調(diào)用處理函數(shù)直接把緩存數(shù)據(jù)寫(xiě)入虛擬機(jī)的地址空間， 且釋放緩存該數(shù)據(jù)的內(nèi)存；
(8)判斷被動(dòng)設(shè)備I/O是否容忍丟棄，若可以丟棄則進(jìn)入步驟(9)，否則進(jìn)入步驟 (11)，對(duì)于虛擬機(jī)的某些設(shè)備1/0，如圖形圖像顯示，只要求保證前臺(tái)虛擬機(jī)的顯示不丟失， 后臺(tái)虛擬機(jī)的前一次顯示輸出可以覆蓋后一次，即允許丟失；
(9)虛擬機(jī)在其設(shè)備驅(qū)動(dòng)初始化時(shí)為有被動(dòng)設(shè)備I/O的設(shè)備分配一塊物理地址連續(xù)的內(nèi)存緩沖區(qū)，并將內(nèi)存緩沖區(qū)的物理首地址注冊(cè)到虛擬機(jī)管理器中；
(10)在進(jìn)行設(shè)備I/O時(shí)，虛擬機(jī)將數(shù)據(jù)直接輸出到內(nèi)存緩沖區(qū)中，在該虛擬機(jī)被切換到前臺(tái)時(shí)，虛擬機(jī)管理器更改設(shè)備直接內(nèi)存存取(Direct Memory Access，簡(jiǎn)稱(chēng)DMA)緩沖區(qū)的物理內(nèi)存首地址為該虛擬機(jī)預(yù)先注冊(cè)到虛擬機(jī)管理器的內(nèi)存緩沖區(qū)的首地址；
(11)判斷設(shè)備是否正在使用，若是則進(jìn)入步驟(12)，否則進(jìn)入步驟(15)；
(12)判斷虛擬機(jī)中是否存在其他進(jìn)程等待調(diào)度，若存在則進(jìn)入步驟(13)，否則進(jìn)入步驟(14)；
(13)調(diào)度虛擬機(jī)的其他進(jìn)程運(yùn)行；
(14)請(qǐng)求虛擬機(jī)管理器調(diào)度其它虛擬機(jī)運(yùn)行；
(15)虛擬機(jī)管理器對(duì)被動(dòng)設(shè)備執(zhí)行加鎖操作；
(16)虛擬機(jī)以超級(jí)調(diào)用的形式向虛擬機(jī)管理器發(fā)送I/O請(qǐng)求；
(17)虛擬機(jī)管理器處理I/O請(qǐng)求，并對(duì)被動(dòng)設(shè)備執(zhí)行解鎖操作。
權(quán)利要求
1.一種嵌入式平臺(tái)下的設(shè)備虛擬化方法，包括以下步驟(1)將嵌入式平臺(tái)中所有設(shè)備的驅(qū)動(dòng)整合到虛擬機(jī)管理器中，并以超級(jí)調(diào)用的形式向虛擬機(jī)提供I/O接口 ；(2)判斷所述設(shè)備的I/O是主動(dòng)設(shè)備I/O還是被動(dòng)設(shè)備1/0，如果所述設(shè)備的I/O是主動(dòng)設(shè)備1/0，則進(jìn)入步驟(3)，如果是被動(dòng)設(shè)備1/0，則進(jìn)入步驟(8)；(3)判斷所述主動(dòng)設(shè)備I/O的數(shù)據(jù)量大小是否小于一預(yù)設(shè)的閾值，所述閾值等于4096 字節(jié)，如果小于所述閾值，則進(jìn)入步驟G)，否則進(jìn)入步驟(6)；(4)在所述虛擬機(jī)管理器中為每個(gè)虛擬機(jī)開(kāi)放一段內(nèi)存區(qū)域，所述虛擬機(jī)以可讀可寫(xiě)的權(quán)限在用戶地址空間中建立到所述內(nèi)存區(qū)域的映射；(5)所述虛擬機(jī)管理器將數(shù)據(jù)寫(xiě)入所述用戶地址空間中所映射的內(nèi)存區(qū)域，所述虛擬機(jī)直接讀取所述內(nèi)存區(qū)域，以獲取所述數(shù)據(jù)；(6)在所述虛擬機(jī)管理器中分配緩沖區(qū)并緩存數(shù)據(jù)，通過(guò)事件通道通知所述虛擬機(jī)讀取所述緩存數(shù)據(jù)；(7)所述虛擬機(jī)以所述超級(jí)調(diào)用的形式響應(yīng)通知，所述虛擬機(jī)管理器中的超級(jí)調(diào)用處理函數(shù)把所述緩存數(shù)據(jù)寫(xiě)入所述用戶地址空間；(8)判斷所述被動(dòng)設(shè)備I/O是否容忍丟棄，若可以丟棄則進(jìn)入步驟(9)，否則進(jìn)入步驟 (11)；(9)所述虛擬機(jī)在其設(shè)備驅(qū)動(dòng)初始化時(shí)為被動(dòng)設(shè)備分配一塊物理地址連續(xù)的內(nèi)存緩沖區(qū)，并將所述內(nèi)存緩沖區(qū)的物理首地址注冊(cè)到所述虛擬機(jī)管理器中；(10)所述虛擬機(jī)將數(shù)據(jù)直接輸出到所述內(nèi)存緩沖區(qū)中，所述虛擬機(jī)管理器改變?yōu)楸粍?dòng)設(shè)備分配的內(nèi)存緩沖區(qū)的首地址；(11)判斷所述被動(dòng)設(shè)備是否正在使用，若是則進(jìn)入步驟(12)，否則進(jìn)入步驟(15)；(12)判斷所述虛擬機(jī)中是否存在其他進(jìn)程等待調(diào)度，若存在則進(jìn)入步驟(13)，否則進(jìn)入步驟(14)；(13)調(diào)度所述虛擬機(jī)的其他進(jìn)程；(14)調(diào)度其它虛擬機(jī)；(15)所述虛擬機(jī)管理器對(duì)所述被動(dòng)設(shè)備執(zhí)行加鎖操作；(16)所述虛擬機(jī)以超級(jí)調(diào)用的形式向所述虛擬機(jī)管理器發(fā)送I/O請(qǐng)求；(17)所述虛擬機(jī)管理器處理所述I/O請(qǐng)求，并對(duì)所述被動(dòng)設(shè)備執(zhí)行解鎖操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備虛擬化方法，其特征在于，若所述設(shè)備是接收外部數(shù)據(jù)且通知所述虛擬機(jī)管理器讀取所述數(shù)據(jù)，則所述設(shè)備的I/O是主動(dòng)設(shè)備1/0，若所述設(shè)備是處理從所述虛擬機(jī)管理器發(fā)來(lái)的I/O請(qǐng)求，則所述設(shè)備的I/O為被動(dòng)設(shè)備I/O。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種嵌入式平臺(tái)下的設(shè)備虛擬化方法，包括步驟將嵌入式平臺(tái)中所有設(shè)備的驅(qū)動(dòng)整合到虛擬機(jī)管理器中，并以超級(jí)調(diào)用的形式向虛擬機(jī)提供I/O接口，判斷設(shè)備的I/O是主動(dòng)設(shè)備I/O還是被動(dòng)設(shè)備I/O，若是主動(dòng)設(shè)備I/O，判斷主動(dòng)設(shè)備I/O的數(shù)據(jù)量大小是否小于一預(yù)設(shè)的閾值，若小于閾值，則在虛擬機(jī)管理器中為每個(gè)虛擬機(jī)開(kāi)放一段內(nèi)存區(qū)域，虛擬機(jī)以可讀可寫(xiě)的權(quán)限在用戶地址空間中建立到內(nèi)存區(qū)域的映射，虛擬機(jī)管理器將數(shù)據(jù)寫(xiě)入用戶地址空間中所映射的內(nèi)存區(qū)域，虛擬機(jī)直接讀取內(nèi)存區(qū)域，以獲取數(shù)據(jù)。本發(fā)明將同步設(shè)備I/O和異步設(shè)備I/O相結(jié)合，效率較高，且真正實(shí)現(xiàn)了所有設(shè)備在虛擬機(jī)間共享，達(dá)到了設(shè)備虛擬化的效果。
文檔編號(hào)G06F9/50GK102521015SQ20111040549
公開(kāi)日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月8日
發(fā)明者伍箴水, 李海峰, 段培, 羅晶, 邵志遠(yuǎn), 金海 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)