專利名稱：一種虛擬機(jī)系統(tǒng)及被動(dòng)硬件設(shè)備訪問(wèn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及虛擬機(jī)技術(shù)，特別是一種虛擬機(jī)系統(tǒng)及被動(dòng)硬件設(shè)備訪問(wèn)方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的虛擬機(jī)可以使用硬件直接訪問(wèn)、硬件模擬、驅(qū)動(dòng)前后端等方式對(duì)硬件設(shè)備 進(jìn)行訪問(wèn)?，F(xiàn)有的虛擬機(jī)系統(tǒng)中，如果采用硬件模擬或驅(qū)動(dòng)前后端的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件的訪 問(wèn)，都存在對(duì)LINUX系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)依賴性比較大和對(duì)新的硬件平臺(tái)兼容性比較差等問(wèn)題，詳 細(xì)說(shuō)明如下。采用硬件模擬的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件的訪問(wèn)時(shí)，由于管理系統(tǒng)是LINUX，這樣對(duì) LINUX系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)依賴性比較大，對(duì)新的硬件平臺(tái)兼容性比較差，另外性能比較差。而采用驅(qū)動(dòng)前后端的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件的訪問(wèn)時(shí)，需要在Windows加入驅(qū)動(dòng)，大 大加大了虛擬機(jī)產(chǎn)品的工作量，同時(shí)對(duì)LINUX系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)依賴性也比較大，對(duì)新的硬件平 臺(tái)兼容性比較差。因此，為了解決上述問(wèn)題的存在，出現(xiàn)了使用硬件直接訪問(wèn)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件 的訪問(wèn)，這種方式不依賴于LINUX系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)，而且對(duì)新的硬件平臺(tái)兼容性比較好，然而， 發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施例的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，使用硬件直接訪問(wèn)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件的訪問(wèn) 存在如下的問(wèn)題現(xiàn)有的虛擬機(jī)系統(tǒng)中，不管硬件是被動(dòng)硬件設(shè)備還是主動(dòng)設(shè)備，任意一個(gè) GOS (Guest Operation System，客戶操作系統(tǒng))采用硬件直接訪問(wèn)的方式對(duì)硬件進(jìn)行訪問(wèn) 時(shí)，GOS要求該設(shè)備是被其獨(dú)占的，因此，在多個(gè)系統(tǒng)要求同時(shí)訪問(wèn)同一個(gè)硬件設(shè)備時(shí)，從操 作系統(tǒng)層面來(lái)看，除了一個(gè)操作系統(tǒng)，其它的操作系統(tǒng)都無(wú)法訪問(wèn)該硬件設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例的目的是提供一種一種虛擬機(jī)系統(tǒng)及被動(dòng)硬件設(shè)備訪問(wèn)方法，使得 從操作系統(tǒng)層面上來(lái)看，虛擬機(jī)中的多個(gè)系統(tǒng)可以同時(shí)訪問(wèn)同一個(gè)被動(dòng)硬件設(shè)備。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種虛擬機(jī)系統(tǒng)，包括至少兩個(gè)客戶操 作系統(tǒng)、虛擬機(jī)監(jiān)視器和能被所述至少兩個(gè)客戶操作系統(tǒng)訪問(wèn)的被動(dòng)硬件設(shè)備，所述虛擬 機(jī)監(jiān)視器具體包括緩存模塊；訪問(wèn)通道，用于所述至少兩個(gè)客戶操作系統(tǒng)與所述被動(dòng)硬件設(shè)備之間進(jìn)行交互；命令接收模塊，用于接收從所述至少兩個(gè)客戶操作系統(tǒng)中的第一客戶操作系統(tǒng)發(fā) 送來(lái)的第一訪問(wèn)命令；訪問(wèn)處理模塊，用于判斷所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)是否為空閑，在所述訪問(wèn)通道的狀 態(tài)為空閑時(shí)，使所述第一客戶操作系統(tǒng)通過(guò)所述訪問(wèn)通道與所述被動(dòng)硬件設(shè)備交互，執(zhí)行 所述第一訪問(wèn)命令，在所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)為占用時(shí)，將所述第一訪問(wèn)命令存儲(chǔ)到所述緩存模塊，并在所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭臻e時(shí)，使所述第一客戶操作系統(tǒng)通過(guò)所述訪問(wèn) 通道與所述被動(dòng)硬件設(shè)備交互，執(zhí)行存儲(chǔ)在所述緩存模塊中的所述第一訪問(wèn)命令。上述的虛擬機(jī)系統(tǒng)，其中，所述虛擬機(jī)監(jiān)視器還包括通道狀態(tài)設(shè)置模塊，用于設(shè)置所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)為空閑或占用；從所述訪問(wèn)處理模塊執(zhí)行一條所述訪問(wèn)命令開始到所述訪問(wèn)命令執(zhí)行完成期間， 所述通道狀態(tài)設(shè)置模塊設(shè)置所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)為占用狀態(tài)，并在所述訪問(wèn)命令執(zhí)行完成 之后，將所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)修改為空閑狀態(tài)。上述的虛擬機(jī)系統(tǒng)，其中，所述虛擬機(jī)監(jiān)視器還包括執(zhí)行結(jié)果返回模塊，用于將所述訪問(wèn)處理模塊執(zhí)行所述第一訪問(wèn)命令的執(zhí)行結(jié)果 返回對(duì)應(yīng)的客戶操作系統(tǒng)。上述的虛擬機(jī)系統(tǒng)，其中，在從所述被動(dòng)硬件設(shè)備同時(shí)接收到中斷和設(shè)備狀態(tài)空 閑指示時(shí)，所述通道狀態(tài)設(shè)置模塊判斷所述訪問(wèn)命令執(zhí)行完成。上述的虛擬機(jī)系統(tǒng)，其中，在所述第一訪問(wèn)命令包括兩條或兩條以上的指令時(shí)，所 述訪問(wèn)處理模塊具體包括判斷單元，用于判斷所述訪問(wèn)通道的當(dāng)前狀態(tài)，獲取一判斷結(jié)果；第一執(zhí)行單元，用于在所述判斷結(jié)果指示所述訪問(wèn)通道為空閑狀態(tài)或占用所述訪 問(wèn)通道的客戶操作系統(tǒng)為所述第一客戶操作系統(tǒng)時(shí)，通過(guò)所述訪問(wèn)通道與所述被動(dòng)硬件設(shè) 備交互，執(zhí)行當(dāng)前接收到的所述指令；緩存處理單元，用于在所述判斷結(jié)果指示所述訪問(wèn)通道為占用狀態(tài)，且占用所述 訪問(wèn)通道的客戶操作系統(tǒng)不是所述第一客戶操作系統(tǒng)時(shí)，將當(dāng)前接收到的所述指令存儲(chǔ)到 所述緩存模塊；第二執(zhí)行單元，用于在所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭臻e時(shí)，通過(guò)所述訪問(wèn)通道與 所述被動(dòng)硬件設(shè)備交互，執(zhí)行存儲(chǔ)在所述緩存模塊中的所述指令。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種被動(dòng)硬件設(shè)備訪問(wèn)方法，用于虛 擬機(jī)系統(tǒng)中，所述虛擬機(jī)系統(tǒng)包括至少兩個(gè)客戶操作系統(tǒng)和虛擬機(jī)監(jiān)視器，所述被動(dòng)硬件 設(shè)備訪問(wèn)方法包括接收所述至少兩個(gè)客戶操作系統(tǒng)中的第一客戶操作系統(tǒng)發(fā)送來(lái)的第一訪問(wèn)命 令；判斷所述虛擬機(jī)監(jiān)視器與所述被動(dòng)硬件設(shè)備之間的訪問(wèn)通道的狀態(tài)是否為空閑 狀態(tài)，獲取一判斷結(jié)果；在所述判斷結(jié)果指示所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)為空閑狀態(tài)時(shí)，使所述第一客戶操作系 統(tǒng)通過(guò)所述訪問(wèn)通道與所述被動(dòng)硬件設(shè)備交互，執(zhí)行所述第一訪問(wèn)命令；在所述判斷結(jié)果指示所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)為占用狀態(tài)時(shí)，將所述第一訪問(wèn)命令存 儲(chǔ)到緩存中，并在所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭臻e時(shí)，使所述第一客戶操作系統(tǒng)通過(guò)所述 訪問(wèn)通道與所述被動(dòng)硬件設(shè)備交互，執(zhí)行存儲(chǔ)在所述緩存中的所述第一訪問(wèn)命令；上述的被動(dòng)硬件設(shè)備訪問(wèn)方法，其中，從執(zhí)行一條訪問(wèn)命令開始到命令執(zhí)行完成 期間，所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)為占用狀態(tài)，所述訪問(wèn)命令執(zhí)行完成之后，所述訪問(wèn)通道的狀態(tài) 修改為空閑狀態(tài)。上述的被動(dòng)硬件設(shè)備訪問(wèn)方法，其中，還包括
5
將所述第一訪問(wèn)命令的執(zhí)行結(jié)果返回對(duì)應(yīng)的客戶操作系統(tǒng)。上述的被動(dòng)硬件設(shè)備訪問(wèn)方法，其中，在從所述被動(dòng)硬件設(shè)備同時(shí)接收到中斷和 設(shè)備狀態(tài)空閑指示時(shí)，表示所述訪問(wèn)命令執(zhí)行完成。上述的被動(dòng)硬件設(shè)備訪問(wèn)方法，其中，在所述第一訪問(wèn)命令包括兩條或兩條以上 的指令，在所述訪問(wèn)通道為空閑狀態(tài)或占用所述訪問(wèn)通道的客戶操作系統(tǒng)為所述第一客戶 操作系統(tǒng)時(shí)，通過(guò)所述訪問(wèn)通道與所述被動(dòng)硬件設(shè)備交互，執(zhí)行當(dāng)前接收到的所述指令；在 所述判斷結(jié)果指示所述訪問(wèn)通道為占用狀態(tài)，且占用所述訪問(wèn)通道的客戶操作系統(tǒng)不是所 述第一客戶操作系統(tǒng)時(shí)，將當(dāng)前接收到的所述指令存儲(chǔ)到所述緩存模塊，并在所述訪問(wèn)通 道的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭臻e時(shí)，通過(guò)所述訪問(wèn)通道與所述被動(dòng)硬件設(shè)備交互，執(zhí)行存儲(chǔ)在所述緩 存模塊中的所述指令。本發(fā)明實(shí)施例具有以下的有益效果而本發(fā)明實(shí)施例中，多個(gè)GOS可以同時(shí)發(fā)送對(duì)硬件設(shè)備的訪問(wèn)命令，并不會(huì)被拒 絕，所以從GOS端來(lái)看，所有發(fā)出訪問(wèn)命令的GOS都認(rèn)為自己獨(dú)占了該被動(dòng)硬件設(shè)備，也就 是說(shuō)，從操作系統(tǒng)層面上看，多個(gè)GOS可以同時(shí)訪問(wèn)硬件設(shè)備；同時(shí)，通過(guò)VMM端合理的調(diào)度，按一定順序執(zhí)行GOS發(fā)送的訪問(wèn)命令，使所有訪問(wèn) 命令都能被執(zhí)行并返回訪問(wèn)結(jié)果，因此所有發(fā)出訪問(wèn)命令的GOS都能夠順利完成訪問(wèn)操 作，并得到正確的結(jié)果。相對(duì)于硬件模擬、驅(qū)動(dòng)前后端等硬件設(shè)備訪問(wèn)方式，本發(fā)明不依賴于LINUX系統(tǒng) 的，硬件平臺(tái)兼容性好。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的VMM的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例的被動(dòng)硬件設(shè)備訪問(wèn)方法的命令層級(jí)的流程示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例的被動(dòng)硬件設(shè)備訪問(wèn)方法的指令層級(jí)的詳細(xì)流程示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例的被動(dòng)硬件設(shè)備訪問(wèn)方法的詳細(xì)流程示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明實(shí)施例的虛擬機(jī)系統(tǒng)及被動(dòng)硬件設(shè)備訪問(wèn)方法中，通過(guò)在虛擬機(jī)中設(shè)置緩 存和通道分配模塊，使得虛擬機(jī)中的多個(gè)系統(tǒng)可以同時(shí)訪問(wèn)同一個(gè)被動(dòng)硬件設(shè)備。在對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明之前，先對(duì)涉及到的幾個(gè)概念進(jìn)行說(shuō)明，以便于 更好的理解本發(fā)明。被動(dòng)硬件設(shè)備，區(qū)別于主動(dòng)硬件設(shè)備，被動(dòng)硬件設(shè)備基于對(duì)其的訪問(wèn)操作向操作 系統(tǒng)返回?cái)?shù)據(jù)或命令，不會(huì)主動(dòng)向操作系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)或命令。訪問(wèn)命令，由一條或多條指令組成的命令，通過(guò)該一系列指令實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件的訪問(wèn)。本發(fā)明實(shí)施例的虛擬機(jī)系統(tǒng)包括至少兩個(gè)GOS，VMM以及包括被動(dòng)硬件設(shè)備的真 實(shí)硬件平臺(tái)，其中，該VMM如圖1所示，包括緩存模塊；通道建立模塊，用于建立對(duì)所述被動(dòng)硬件設(shè)備進(jìn)行訪問(wèn)的訪問(wèn)通道；通道狀態(tài)設(shè)置模塊，用于設(shè)置所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)為占用或空閑；
6
命令接收模塊，用于接收所述至少兩個(gè)GOS發(fā)送的訪問(wèn)命令；訪問(wèn)處理模塊，用于在所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)為空閑時(shí)，通過(guò)所述訪問(wèn)通道與所述 被動(dòng)硬件設(shè)備交互，執(zhí)行當(dāng)前接收到的所述訪問(wèn)命令，否則將當(dāng)前接收到的所述訪問(wèn)命令 存儲(chǔ)到所述緩存模塊，并在所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭臻e時(shí)，通過(guò)所述訪問(wèn)通道與所述 被動(dòng)硬件設(shè)備交互，執(zhí)行存儲(chǔ)在所述緩存模塊中的一個(gè)所述訪問(wèn)命令；所述通道狀態(tài)設(shè)置模塊在所述訪問(wèn)處理模塊從執(zhí)行一條所述訪問(wèn)命令到所述訪 問(wèn)命令執(zhí)行完成期間，設(shè)置所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)為占用狀態(tài)，并在所述訪問(wèn)命令執(zhí)行完成 之后，將所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)修改為空閑狀態(tài)。在從所述被動(dòng)硬件設(shè)備同時(shí)接收到中斷和設(shè)備狀態(tài)空閑指示時(shí)，所述通道狀態(tài)設(shè) 置模塊判斷所述訪問(wèn)命令執(zhí)行完成。以其中一個(gè)GOS為例，該VMM包括緩存模塊；通道建立模塊，用于建立對(duì)所述被動(dòng)硬件設(shè)備進(jìn)行訪問(wèn)的訪問(wèn)通道；通道狀態(tài)設(shè)置模塊，用于設(shè)置所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)為占用或空閑；命令接收模塊，用于接收第一 G0S發(fā)送的第一訪問(wèn)命令；訪問(wèn)處理模塊，用于在所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)為空閑時(shí)，使所述第一客戶操作系統(tǒng) 通過(guò)所述訪問(wèn)通道與所述被動(dòng)硬件設(shè)備交互，執(zhí)行第一訪問(wèn)命令，否則將第一訪問(wèn)命令存 儲(chǔ)到所述緩存模塊，并在所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭臻e時(shí)，使所述第一客戶操作系統(tǒng)通 過(guò)所述訪問(wèn)通道與所述被動(dòng)硬件設(shè)備交互，執(zhí)行存儲(chǔ)在所述緩存模塊中的第一訪問(wèn)命令；所述通道狀態(tài)設(shè)置模塊在所述訪問(wèn)處理模塊從執(zhí)行一條所述訪問(wèn)命令到所述訪 問(wèn)命令執(zhí)行完成期間，設(shè)置所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)為占用狀態(tài)，并在所述訪問(wèn)命令執(zhí)行完成 之后，將所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)修改為空閑狀態(tài)。在從所述被動(dòng)硬件設(shè)備同時(shí)接收到中斷和設(shè)備狀態(tài)空閑指示時(shí)，所述通道狀態(tài)設(shè) 置模塊判斷所述訪問(wèn)命令執(zhí)行完成。同時(shí)，上述的VMM還包括第一結(jié)果返回模塊，用于將所述訪問(wèn)處理模塊與所述被動(dòng)硬件設(shè)備交互以執(zhí)行所 述訪問(wèn)命令的執(zhí)行結(jié)果返回對(duì)應(yīng)的G0S。同時(shí)，為了及時(shí)給操作系統(tǒng)響應(yīng)，上述的VMM還包括第二結(jié)果返回模塊，在所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)為占用的情況下接收到所述訪問(wèn)命令 時(shí)，向發(fā)送所述訪問(wèn)命令的GOS返回訪問(wèn)響應(yīng)，指示硬件設(shè)備忙。上述是從訪問(wèn)命令層級(jí)對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的VMM進(jìn)行了說(shuō)明，在所述的訪問(wèn)命令包括兩條或兩條以上的指令時(shí)，所述訪問(wèn)處理模塊具體包括判斷單元，用于判斷所述訪問(wèn)通道的當(dāng)前狀態(tài)，獲取一判斷結(jié)果；第一執(zhí)行單元，用于在所述判斷結(jié)果指示所述訪問(wèn)通道為空閑狀態(tài)或占用所述訪 問(wèn)通道的GOS為發(fā)送當(dāng)前接收到的指令的GOS時(shí)，通過(guò)所述訪問(wèn)通道與所述被動(dòng)硬件設(shè)備 交互，執(zhí)行當(dāng)前接收到的所述指令；緩存處理單元，用于在所述判斷結(jié)果指示所述訪問(wèn)通道為占用狀態(tài)，且占用所述 訪問(wèn)通道的GOS不是發(fā)送當(dāng)前接收到的指令的GOS時(shí)，將當(dāng)前接收到的所述指令存儲(chǔ)到所 述緩存模塊；
7
第二執(zhí)行單元，用于在所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭臻e時(shí)，通過(guò)所述訪問(wèn)通道與 所述被動(dòng)硬件設(shè)備交互，執(zhí)行存儲(chǔ)在所述緩存模塊中的所述指令；本發(fā)明實(shí)施例的被動(dòng)硬件設(shè)備訪問(wèn)方法，用于虛擬機(jī)系統(tǒng)中，所述虛擬機(jī)系統(tǒng)包 括至少兩個(gè)客戶操作系統(tǒng)GOS和虛擬機(jī)監(jiān)視器VMM，其中如圖2所示，該訪問(wèn)方法包括步驟21，接收GOS發(fā)送的訪問(wèn)命令；步驟22，判斷虛擬機(jī)監(jiān)視器與硬件設(shè)備之間的訪問(wèn)通道的狀態(tài)是否為空閑狀態(tài)， 如果是，進(jìn)入步驟23，否則進(jìn)入步驟24 ；步驟23，通過(guò)所述訪問(wèn)通道與所述被動(dòng)硬件設(shè)備交互，執(zhí)行當(dāng)前接收到的訪問(wèn)命 令；步驟24，將所述當(dāng)前接收到的訪問(wèn)命令存儲(chǔ)到緩存中，并在所述訪問(wèn)通道的狀態(tài) 轉(zhuǎn)變?yōu)榭臻e時(shí)，通過(guò)所述訪問(wèn)通道與所述被動(dòng)硬件設(shè)備交互，執(zhí)行存儲(chǔ)在所述緩存中的一 個(gè)所述訪問(wèn)命令；在與所述被動(dòng)硬件設(shè)備交互以執(zhí)行任意訪問(wèn)命令期間，所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)為占 用，否則為空閑狀態(tài)。同時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例的方法還包括步驟25，將執(zhí)行所述訪問(wèn)命令的執(zhí)行結(jié)果返回對(duì)應(yīng)的G0S。步驟26，在所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)為占用的情況下接收到所述訪問(wèn)命令時(shí)，向發(fā)送 所述訪問(wèn)命令的GOS返回訪問(wèn)響應(yīng)，指示硬件設(shè)備忙，所述訪問(wèn)命令需要等待。本發(fā)明實(shí)施例的被動(dòng)硬件設(shè)備訪問(wèn)方法，用于虛擬機(jī)系統(tǒng)中，所述虛擬機(jī)系統(tǒng)包 括至少兩個(gè)客戶操作系統(tǒng)GOS和虛擬機(jī)監(jiān)視器VMM，從指令層級(jí)而言，如圖3所示，該訪問(wèn)方 法包括步驟31，接收GOS發(fā)送的訪問(wèn)指令；步驟32，判斷所述訪問(wèn)通道的當(dāng)前狀態(tài)；步驟33，在所述判斷結(jié)果指示所述訪問(wèn)通道為空閑狀態(tài)或占用所述訪問(wèn)通道的 GOS為發(fā)送當(dāng)前接收到的指令的GOS時(shí)，通過(guò)所述訪問(wèn)通道與所述被動(dòng)硬件設(shè)備交互，執(zhí)行 當(dāng)前接收到的所述指令；步驟34，在所述判斷結(jié)果指示所述訪問(wèn)通道為占用狀態(tài)，且占用所述訪問(wèn)通道的 GOS不是發(fā)送當(dāng)前接收到的指令的GOS時(shí)，將當(dāng)前接收到的所述指令存儲(chǔ)到所述緩存模塊；步驟35，在所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭臻e時(shí)，通過(guò)所述訪問(wèn)通道與所述被動(dòng)硬 件設(shè)備交互，執(zhí)行存儲(chǔ)在所述緩存模塊中的所述指令。從開始執(zhí)行一條所述訪問(wèn)命令到一條所述訪問(wèn)命令執(zhí)行完成期間，所述訪問(wèn)通道 的狀態(tài)為占用狀態(tài)，并在所述訪問(wèn)命令執(zhí)行完成之后，將所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)修改為空閑 狀態(tài)。下面對(duì)上述的裝置和方法進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。下面僅以讀指令為例對(duì)其處理過(guò)程進(jìn)行解釋說(shuō)明，如圖4所示，包括步驟401，接收第一 GOS發(fā)送的對(duì)被動(dòng)硬件設(shè)備的訪問(wèn)指令，進(jìn)入步驟402 ；步驟402，判斷訪問(wèn)命令是否為讀指令，如果是進(jìn)入步驟403，否則進(jìn)入步驟408 ；步驟403，判斷與所述被動(dòng)硬件設(shè)備之間的訪問(wèn)通道的狀態(tài)是否為空閑狀態(tài)，如果 是，進(jìn)入步驟404，否則進(jìn)入步驟407 ；
步驟404，設(shè)置所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)為占用狀態(tài)，進(jìn)入步驟405 ；步驟405，通過(guò)所述訪問(wèn)通道執(zhí)行所述讀指令，進(jìn)入步驟406 ；步驟406，判斷是否同時(shí)收到被動(dòng)硬件設(shè)備返回的中斷和設(shè)備空閑指示，如果是， 進(jìn)入步驟407，否則返回步驟401 ；步驟407，設(shè)置所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)為空閑狀態(tài)后結(jié)束；步驟408，占用訪問(wèn)通道的GOS是否為第一 G0S，如果是，進(jìn)入步驟405，否則進(jìn)入步 驟 409 ；步驟409，將所述讀命令保存到緩存，進(jìn)入步驟410 ；步驟410，在所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭臻e狀態(tài)后，設(shè)置所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)為 占用狀態(tài)，進(jìn)入步驟411 ；步驟411，通過(guò)所述訪問(wèn)通道執(zhí)行所述緩存中的讀指令，進(jìn)入步驟406 ；從上述的詳細(xì)流程可以看到，對(duì)于任意指令，如果通道沒(méi)占用，就占用該通道(將 空閑狀態(tài)設(shè)置為占用)，并直接對(duì)被動(dòng)硬件設(shè)備進(jìn)行訪問(wèn)，并在完成之后將狀態(tài)設(shè)置為空 閑，而通道被占用的情況下，則將訪問(wèn)命令暫時(shí)保存到緩存中，并等待通道釋放，一旦檢測(cè) 到通道處于空閑狀態(tài)，則占用該通道(將空閑狀態(tài)設(shè)置為占用)，并直接對(duì)被動(dòng)硬件設(shè)備進(jìn) 行訪問(wèn)，以執(zhí)行暫時(shí)保存到緩存中的訪問(wèn)命令?，F(xiàn)有技術(shù)的硬件直接發(fā)訪問(wèn)方式中，多個(gè)系統(tǒng)要求同時(shí)訪問(wèn)同一個(gè)硬件設(shè)備時(shí)， 除了當(dāng)前正在訪問(wèn)硬件設(shè)備的操作系統(tǒng)A，其它的操作系統(tǒng)都無(wú)法訪問(wèn)硬件設(shè)備，也就是說(shuō) 其他操作系統(tǒng)只有在硬件設(shè)備被操作系統(tǒng)A訪問(wèn)完之后才能發(fā)送訪問(wèn)指令，相當(dāng)于在時(shí)間 段X只有一個(gè)操作系統(tǒng)能夠向硬件發(fā)送訪問(wèn)指令。而本發(fā)明實(shí)施例中，多個(gè)GOS可以同時(shí)發(fā)送對(duì)硬件設(shè)備的訪問(wèn)命令，由VMM進(jìn)行 調(diào)配，實(shí)現(xiàn)最終的訪問(wèn)，因此，本發(fā)明實(shí)施例中，從GOS端來(lái)看，所有發(fā)出訪問(wèn)命令的GOS都 認(rèn)為自己獨(dú)占了該被動(dòng)硬件設(shè)備，而通過(guò)VMM端合理的調(diào)度(按序執(zhí)行GOS發(fā)送的訪問(wèn)命 令)，使得所有發(fā)出訪問(wèn)命令的GOS都能夠順利完成訪問(wèn)操作，并得到正確的結(jié)果。相對(duì)于硬件模擬、驅(qū)動(dòng)前后端等虛擬機(jī)系統(tǒng)的硬件設(shè)備訪問(wèn)方式，本發(fā)明不依賴 于LINUX系統(tǒng)的，硬件平臺(tái)兼容性好。下面對(duì)執(zhí)行所述訪問(wèn)命令的執(zhí)行結(jié)果返回對(duì)應(yīng)的GOS詳細(xì)說(shuō)明如下。VMM直接將接收到的或緩存中的訪問(wèn)命令(10命令)發(fā)送給硬盤控制器，當(dāng)硬盤控 制器完成這個(gè)命令后，會(huì)返回中斷給VMM，由VMM將中斷轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)的GOS。上述的被動(dòng)硬件設(shè)備可以是ATA (Advanced Technology Attachment，高級(jí)技術(shù)附 加)設(shè)備，如光驅(qū)、硬盤等硬件設(shè)備，當(dāng)然還可以是其它的被動(dòng)硬件設(shè)備。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng) 視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種虛擬機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，包括至少兩個(gè)客戶操作系統(tǒng)、虛擬機(jī)監(jiān)視器和能被所述至少兩個(gè)客戶操作系統(tǒng)訪問(wèn)的被動(dòng)硬件設(shè)備，所述虛擬機(jī)監(jiān)視器具體包括緩存模塊；訪問(wèn)通道，用于所述至少兩個(gè)客戶操作系統(tǒng)與所述被動(dòng)硬件設(shè)備之間進(jìn)行交互；命令接收模塊，用于接收從所述至少兩個(gè)客戶操作系統(tǒng)中的第一客戶操作系統(tǒng)發(fā)送來(lái)的第一訪問(wèn)命令；訪問(wèn)處理模塊，用于判斷所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)是否為空閑，在所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)為空閑時(shí)，使所述第一客戶操作系統(tǒng)通過(guò)所述訪問(wèn)通道與所述被動(dòng)硬件設(shè)備交互，執(zhí)行所述第一訪問(wèn)命令，在所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)為占用時(shí)，將所述第一訪問(wèn)命令存儲(chǔ)到所述緩存模塊，并在所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭臻e時(shí)，使所述第一客戶操作系統(tǒng)通過(guò)所述訪問(wèn)通道與所述被動(dòng)硬件設(shè)備交互，執(zhí)行存儲(chǔ)在所述緩存模塊中的所述第一訪問(wèn)命令。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛擬機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述虛擬機(jī)監(jiān)視器還包括通道狀態(tài)設(shè)置模塊，用于設(shè)置所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)為空閑或占用；從所述訪問(wèn)處理模塊執(zhí)行一條所述訪問(wèn)命令開始到所述訪問(wèn)命令執(zhí)行完成期間，所 述通道狀態(tài)設(shè)置模塊設(shè)置所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)為占用狀態(tài)，并在所述訪問(wèn)命令執(zhí)行完成之 后，將所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)修改為空閑狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的虛擬機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述虛擬機(jī)監(jiān)視器還包括執(zhí)行結(jié)果返回模塊，用于將所述訪問(wèn)處理模塊執(zhí)行所述第一訪問(wèn)命令的執(zhí)行結(jié)果返回 對(duì)應(yīng)的客戶操作系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的虛擬機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，在從所述被動(dòng)硬件設(shè)備 同時(shí)接收到中斷和設(shè)備狀態(tài)空閑指示時(shí)，所述通道狀態(tài)設(shè)置模塊判斷所述訪問(wèn)命令執(zhí)行完 成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的虛擬機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，在所述第一訪問(wèn)命令包括 兩條或兩條以上的指令時(shí)，所述訪問(wèn)處理模塊具體包括判斷單元，用于判斷所述訪問(wèn)通道的當(dāng)前狀態(tài)，獲取一判斷結(jié)果；第一執(zhí)行單元，用于在所述判斷結(jié)果指示所述訪問(wèn)通道為空閑狀態(tài)或占用所述訪問(wèn)通 道的客戶操作系統(tǒng)為所述第一客戶操作系統(tǒng)時(shí)，通過(guò)所述訪問(wèn)通道與所述被動(dòng)硬件設(shè)備交 互，執(zhí)行當(dāng)前接收到的所述指令；緩存處理單元，用于在所述判斷結(jié)果指示所述訪問(wèn)通道為占用狀態(tài)，且占用所述訪問(wèn) 通道的客戶操作系統(tǒng)不是所述第一客戶操作系統(tǒng)時(shí)，將當(dāng)前接收到的所述指令存儲(chǔ)到所述 緩存模塊；第二執(zhí)行單元，用于在所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭臻e時(shí)，通過(guò)所述訪問(wèn)通道與所述 被動(dòng)硬件設(shè)備交互，執(zhí)行存儲(chǔ)在所述緩存模塊中的所述指令。
6.一種被動(dòng)硬件設(shè)備訪問(wèn)方法，用于虛擬機(jī)系統(tǒng)中，所述虛擬機(jī)系統(tǒng)包括至少兩個(gè)客 戶操作系統(tǒng)和虛擬機(jī)監(jiān)視器，其特征在于，所述被動(dòng)硬件設(shè)備訪問(wèn)方法包括接收所述至少兩個(gè)客戶操作系統(tǒng)中的第一客戶操作系統(tǒng)發(fā)送來(lái)的第一訪問(wèn)命令；判斷所述虛擬機(jī)監(jiān)視器與所述被動(dòng)硬件設(shè)備之間的訪問(wèn)通道的狀態(tài)是否為空閑狀態(tài)， 獲取一判斷結(jié)果；在所述判斷結(jié)果指示所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)為空閑狀態(tài)時(shí)，使所述第一客戶操作系統(tǒng)通 過(guò)所述訪問(wèn)通道與所述被動(dòng)硬件設(shè)備交互，執(zhí)行所述第一訪問(wèn)命令；在所述判斷結(jié)果指示所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)為占用狀態(tài)時(shí)，將所述第一訪問(wèn)命令存儲(chǔ)到 緩存中，并在所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭臻e時(shí)，使所述第一客戶操作系統(tǒng)通過(guò)所述訪問(wèn) 通道與所述被動(dòng)硬件設(shè)備交互，執(zhí)行存儲(chǔ)在所述緩存中的所述第一訪問(wèn)命令；
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的被動(dòng)硬件設(shè)備訪問(wèn)方法，其特征在于，從執(zhí)行一條訪問(wèn)命令 開始到命令執(zhí)行完成期間，所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)為占用狀態(tài)，所述訪問(wèn)命令執(zhí)行完成之后， 所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)修改為空閑狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的被動(dòng)硬件設(shè)備訪問(wèn)方法，其特征在于，還包括將所述第一訪問(wèn)命令的執(zhí)行結(jié)果返回對(duì)應(yīng)的客戶操作系統(tǒng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6、7或8所述的被動(dòng)硬件設(shè)備訪問(wèn)方法，其特征在于，在從所述被動(dòng)硬 件設(shè)備同時(shí)接收到中斷和設(shè)備狀態(tài)空閑指示時(shí)，表示所述訪問(wèn)命令執(zhí)行完成。
10.根據(jù)權(quán)利要求6、7或8所述的被動(dòng)硬件設(shè)備訪問(wèn)方法，其特征在于，在所述第一訪 問(wèn)命令包括兩條或兩條以上的指令，在所述訪問(wèn)通道為空閑狀態(tài)或占用所述訪問(wèn)通道的客 戶操作系統(tǒng)為所述第一客戶操作系統(tǒng)時(shí)，通過(guò)所述訪問(wèn)通道與所述被動(dòng)硬件設(shè)備交互，執(zhí) 行當(dāng)前接收到的所述指令；在所述判斷結(jié)果指示所述訪問(wèn)通道為占用狀態(tài)，且占用所述訪 問(wèn)通道的客戶操作系統(tǒng)不是所述第一客戶操作系統(tǒng)時(shí)，將當(dāng)前接收到的所述指令存儲(chǔ)到所 述緩存模塊，并在所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭臻e時(shí)，通過(guò)所述訪問(wèn)通道與所述被動(dòng)硬件 設(shè)備交互，執(zhí)行存儲(chǔ)在所述緩存模塊中的所述指令。
全文摘要
本發(fā)明提供一種虛擬機(jī)系統(tǒng)及被動(dòng)硬件設(shè)備訪問(wèn)方法，該虛擬機(jī)系統(tǒng)的虛擬機(jī)監(jiān)視器具體包括緩存模塊；訪問(wèn)通道；命令接收模塊，用于接收第一客戶操作系統(tǒng)發(fā)送來(lái)的第一訪問(wèn)命令；訪問(wèn)處理模塊，用于判斷所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)是否為空閑，在所述訪問(wèn)通道的狀態(tài)為空閑時(shí)，使第一客戶操作系統(tǒng)通過(guò)訪問(wèn)通道與被動(dòng)硬件設(shè)備交互，執(zhí)行第一訪問(wèn)命令，在訪問(wèn)通道的狀態(tài)為占用時(shí)，將第一訪問(wèn)命令存儲(chǔ)到緩存模塊，并在訪問(wèn)通道的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭臻e時(shí)，使第一客戶操作系統(tǒng)通過(guò)訪問(wèn)通道與被動(dòng)硬件設(shè)備交互，執(zhí)行存儲(chǔ)在緩存模塊中的第一訪問(wèn)命令。本發(fā)明使得操作系統(tǒng)層面上，多個(gè)操作系統(tǒng)能同時(shí)訪問(wèn)硬件設(shè)備，而且不依賴于LINUX系統(tǒng)，對(duì)硬件平臺(tái)的兼容性較好。
文檔編號(hào)G06F13/12GK101937407SQ20091008678
公開日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2009年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月30日
發(fā)明者昌盛, 林洋, 湯良 申請(qǐng)人:聯(lián)想(北京)有限公司