專利名稱：管理執(zhí)行在虛擬機中的操作系統(tǒng)的請求的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及管理執(zhí)行在虛擬機中的操作系統(tǒng)的請求。
背景技術(shù)：
為了增強計算機系統(tǒng)的靈活性和性能，能夠使用虛擬化，其中由多個包括對應(yīng)操 作系統(tǒng)(有時稱為來賓操作系統(tǒng))的虛擬環(huán)境共享硬件平臺。該共享硬件平臺的虛擬分區(qū) 有時稱為“虛擬機”或“虛擬設(shè)備”。當多個來賓操作系統(tǒng)被部署在共享平臺中時，在可以由來賓操作系統(tǒng)提出的各種 請求中可能出現(xiàn)沖突。例如，來賓操作系統(tǒng)可能試圖例如通過提交請求來調(diào)用(invoke)功 率管理(power management)特征以將計算機系統(tǒng)放置在低功率模式中，例如休眠模式或待 機模式。然而，傳統(tǒng)上，還沒有提供高效的機制來使得能夠恰當?shù)貐f(xié)調(diào)這些類型的功率管理 請求，因而可能出現(xiàn)沖突。例如，第一來賓操作系統(tǒng)可能請求計算機系統(tǒng)要被放置在低功率 模式(其中處理功率對于執(zhí)行計算任務(wù)是不可用的)，而第二來賓操作系統(tǒng)可能仍在工作 并且正在執(zhí)行計算任務(wù)。如果計算機系統(tǒng)響應(yīng)于來自第一來賓操作系統(tǒng)的請求而被放置在 低功率模式中，那么第二來賓操作系統(tǒng)將不再能繼續(xù)其計算任務(wù)的性能。

發(fā)明內(nèi)容
一種管理共存在計算機系統(tǒng)中的多個操作系統(tǒng)的請求的方法，包括由計算機系統(tǒng)中的協(xié)調(diào)器接收來自多個操作系統(tǒng)之一的調(diào)用計算機系統(tǒng)中的管 理例程的服務(wù)的請求，其中該多個操作系統(tǒng)執(zhí)行在計算機系統(tǒng)的相應(yīng)的虛擬機中；以及由該協(xié)調(diào)器管理對接收的調(diào)用該管理例程的服務(wù)的請求的處理以防止相對于該 多個操作系統(tǒng)的至少另一個發(fā)生沖突。一種計算機系統(tǒng)，包括處理器；多個包含相應(yīng)的來賓操作系統(tǒng)的虛擬機；可在處理器上執(zhí)行的基本輸入/輸出系統(tǒng)(BIOS)例程；以及協(xié)調(diào)器，該協(xié)調(diào)器可在處理器上執(zhí)行以接收來自來賓操作系統(tǒng)之一的調(diào)用BIOS例程的服務(wù)的請求；確定對該請求的處理是否將與該來賓操作系統(tǒng)的至少另一個沖突；以及響應(yīng)于確定將發(fā)生沖突，執(zhí)行動作以避免該沖突。


就下圖以舉例的方式描述本發(fā)明的某些實施例圖1是結(jié)合本發(fā)明實施例的示例性計算機系統(tǒng)的框圖；圖2是根據(jù)實施例的協(xié)調(diào)來自共享平臺上的多個操作系統(tǒng)的請求的過程的流程 圖；以及
圖3是根據(jù)另外實施例的響應(yīng)于請求以更新非易失性存儲器的過程的流程圖。
具體實施例方式根據(jù)某些實施例，在其中共存多個操作系統(tǒng)的共享平臺中，提供一種機制以協(xié)調(diào) 來自該多個操作系統(tǒng)的對于調(diào)用某些類型的服務(wù)的請求從而保證不出現(xiàn)沖突。能夠由共享 平臺上的操作系統(tǒng)調(diào)用的服務(wù)包括功率管理服務(wù)和/或由基本輸入/輸出系統(tǒng)(BIOS)例 程或其他類型的管理例程提供的其他服務(wù)。該多個操作系統(tǒng)被提供在共享平臺的對應(yīng)虛擬 分區(qū)中，其中虛擬分區(qū)能夠稱為“虛擬機”或“虛擬設(shè)備”。在隨后的討論中，指的是“虛擬 機”;然而，可以預期“虛擬機”也旨在涵蓋“虛擬設(shè)備”或任何其他類型的虛擬分區(qū)。通常，“虛擬機”指的是被提供來虛擬化或仿真物理機器的物理機器的(由軟件和 硬件組成的)某些分區(qū)或區(qū)段。從用戶或應(yīng)用程序的角度來看，虛擬機看起來就象物理機 器。執(zhí)行在相應(yīng)的虛擬機中的操作系統(tǒng)也稱為“來賓操作系統(tǒng)”。通常，共享平臺能夠具有計算機系統(tǒng)的形式，其中“計算機系統(tǒng)”指的是任何具有 在其上可執(zhí)行軟件代碼的一個或多個處理器的系統(tǒng)或電子裝置。BIOS例程指的是這樣的代 碼，其由計算機系統(tǒng)運行以執(zhí)行各種初始化任務(wù)、管理任務(wù)(例如，改變計算機系統(tǒng)的功率 模式的功率管理任務(wù)、在計算機系統(tǒng)保持活動(live)的同時管理熱插入或熱移除外圍設(shè) 備的熱交換任務(wù)、響應(yīng)于溫度事件而改變計算機系統(tǒng)的操作狀態(tài)的熱管理任務(wù)，等等)。術(shù) 語“BIOS例程”可能指的是一個或多個軟件模塊?？商鎿Q地，上面所提及的某些管理任務(wù) (例如，功率管理任務(wù)、熱管理任務(wù)、熱交換任務(wù)等等)能夠由可在計算機系統(tǒng)中執(zhí)行的另 一類型的管理例程來管理。執(zhí)行在計算機系統(tǒng)的相應(yīng)的虛擬機中的多個操作系統(tǒng)可以發(fā)出能夠使得計算機 系統(tǒng)中的硬件狀態(tài)發(fā)生改變的請求(例如功率管理請求、熱管理請求、熱交換請求等等)。 這樣的請求如果未被適當?shù)靥幚韯t可能導致沖突。根據(jù)某些實施例，提供用于協(xié)調(diào)來自計 算機系統(tǒng)的(運行在相應(yīng)的虛擬機中的)多個來賓操作系統(tǒng)的請求的機制來避免沖突。圖1示出示例性計算機系統(tǒng)100，其中提供多個虛擬機102A和102B。每個虛擬機 102A、102B具有相應(yīng)的來賓操作系統(tǒng)104A、104B。每個虛擬機還包括相應(yīng)的軟件應(yīng)用程序 106A、106B。雖然在圖1中描述了兩個虛擬機，但是注意在可替換的實施例中，能夠給出兩 個以上虛擬機。注意，運行在對應(yīng)虛擬機102A、102B中的來賓操作系統(tǒng)104A、104B能夠是不同類 型或版本的操作系統(tǒng)，或者是相同類型或相同版本的操作系統(tǒng)。根據(jù)某些實施例，每個虛擬機102A、102B還包括相應(yīng)的虛擬BIOS例程108A、108B。 期望訪問BIOS的服務(wù)的來賓操作系統(tǒng)104A或104B將調(diào)用(make a call)相應(yīng)的虛擬BIOS 例程108A或108B (而不是計算機系統(tǒng)100中的實際BIOS例程118)。計算機系統(tǒng)100內(nèi)的虛擬機102A、102B被設(shè)計成共享計算機系統(tǒng)100的物理資 源。在計算機系統(tǒng)100中，該物理資源是硬件110的一部分，硬件110包括一個或多個中 央處理單元(CPU) 112、存儲器(易失性存儲器和/或永久性存儲器，例如基于磁盤的存儲 器)114，非易失性集成電路(IC)存儲器124，網(wǎng)絡(luò)接口 116，以及其他資源。除了共享硬件110外，計算機系統(tǒng)100還包括BIOS例程118，它的服務(wù)能夠由該系 統(tǒng)的多個來賓操作系統(tǒng)104A、104B共享。BIOS例程118包括可在計算機系統(tǒng)100的(一個或多個)CPU 112上執(zhí)行的代碼。可替換地或另外地，能夠提供至少一個其他類型的管理例程來提供計算機系統(tǒng)100的管理服務(wù)。BIOS例程118能夠提供管理服務(wù)，例如功率管理服 務(wù)、熱交換服務(wù)、和熱管理服務(wù)。計算機系統(tǒng)100還包括VMM 129，其對虛擬機102A、102B共享物理資源加以管理， 該物理資源包括計算機系統(tǒng)100的硬件110。該VMM120虛擬化物理資源(包括硬件110)。 每個虛擬機具有相關(guān)的虛擬化硬件，該硬件由VMM 120管理。VMM 120攔截來自相應(yīng)的虛擬 機102A、102B的操作系統(tǒng)104A、104B的對于資源的請求，以便能夠執(zhí)行對該物理資源的恰 當分配。例如，VMM 120能夠管理存儲器存取、輸入/輸出(I/O)裝置訪問、和CPU對該虛 擬機的調(diào)度(schedule)。實際上，VMM 110提供計算機系統(tǒng)100的基本硬件110和每個虛 擬機的操作系統(tǒng)之間的接口。由VMM 110提供給虛擬機的操作系統(tǒng)的該接口被設(shè)計成仿真 由計算機系統(tǒng)100的實際硬件提供的接口。根據(jù)某些實施例，VMM 120進一步包括管理服務(wù)協(xié)調(diào)器122，用于協(xié)調(diào)來自操作系 統(tǒng)的對于由BIOS例程118(和/或其他類型的管理例程)提供的服務(wù)的請求以避免沖突。 期望訪問BIOS例程118的服務(wù)的虛擬機102A或102B調(diào)用(call)其相應(yīng)的虛擬BIOS例 程108A或108B。該調(diào)用的虛擬BIOS例程執(zhí)行該請求，該請求由VMM 120截留(trap)。管理服務(wù)協(xié)調(diào)器122響應(yīng)該截留的請求以確定如何處理該請求。例如，如果接收 到的特定虛擬機的請求是進入特定功率管理狀態(tài)，該管理服務(wù)協(xié)調(diào)器122確定其他虛擬機 是否已經(jīng)請求了類似的狀態(tài)。如果管理服務(wù)協(xié)調(diào)器122確定請求的功率管理狀態(tài)與其他虛 擬機的狀態(tài)不一致，那么管理服務(wù)協(xié)調(diào)器122將使得VMM 120為特定虛擬機模擬請求的功 率管理狀態(tài)。另一方面，如果管理服務(wù)協(xié)調(diào)器122確定請求的功率管理狀態(tài)與其他虛擬機 的狀態(tài)(或被請求的狀態(tài))一致，那么管理服務(wù)協(xié)調(diào)器122使得VMM調(diào)用實際BIOS例程 118以使得計算機系統(tǒng)100進入請求的功率管理狀態(tài)。在更具體的實例中，管理服務(wù)協(xié)調(diào)器122可能已經(jīng)接收到來自來賓操作系統(tǒng)104A 的將計算機系統(tǒng)100放置在低功率模式中的第一請求。來賓操作系統(tǒng)104A調(diào)用虛擬BIOS 例程108A以作出該請求，并且虛擬BIOS例程108A執(zhí)行該請求，該請求由VMM 120截留并 且由管理服務(wù)協(xié)調(diào)器122檢測。管理服務(wù)協(xié)調(diào)器122能夠確定這樣的請求與來賓操作系統(tǒng) 104B(其仍工作地執(zhí)行在虛擬機102B中，并且由此必須訪問計算機系統(tǒng)100的處理資源) 的需要不一致。當檢測到這樣的沖突時，管理服務(wù)協(xié)調(diào)器122可以使得VMM 120為虛擬機 102A模擬低功率模式(并且不調(diào)用實際BIOS例程118以將計算機系統(tǒng)100放置在低功率 模式中)。計算機系統(tǒng)100能夠具有多個功率模式，包括正?；蚬ぷ?active)功率模式和一 個或多個較低的功率模式(其中計算機系統(tǒng)100的一些或所有部件被斷電)。計算機系統(tǒng) 100的功率模式能夠是ACPI (高級配置和電源接口)功率模式。ACPI的當前版本在ACPI 規(guī)范，版本3. Ob (2006年十月)中有所描述。在不同ACPI功率模式間轉(zhuǎn)變計算機系統(tǒng)100 能夠由BIOS例程118管理。一般地說，管理服務(wù)協(xié)調(diào)器122確定來自特定虛擬機的請求的服務(wù)是否將與其他 虛擬機沖突。如果發(fā)生沖突，那么管理服務(wù)協(xié)調(diào)器122將使得VMM 120代表特定虛擬機模 擬請求的服務(wù)。另一方面，如果不發(fā)生沖突，那么管理服務(wù)協(xié)調(diào)器122將使得VMM 120調(diào)用 實際BIOS例程118以執(zhí)行該請求的服務(wù)。
圖2示出由圖1的管理服務(wù)協(xié)調(diào)器122執(zhí)行的過程。管理服務(wù)協(xié)調(diào)器122 (在202) 接收截留的來自來賓操作系統(tǒng)的調(diào)用計算機系統(tǒng)100的管理服務(wù)的請求。該截留的請求是 由相應(yīng)的虛擬機102A或102B中的虛擬BIOS 108A或108B執(zhí)行的、已經(jīng)由VMM 120截留的 請求。該接收的截留請求能夠是由管理服務(wù)協(xié)調(diào)器122接收的許多截留請求之一，或它可 以是已經(jīng)由管理服務(wù)協(xié)調(diào)器122接收的唯一的截留請求。響應(yīng)于該接收的截留請求，管理服務(wù)協(xié)調(diào)器122 (在204)確定執(zhí)行該請求的管理 服務(wù)是否將導致沖突。例如，該請求可以是將計算機系統(tǒng)100放置在低功率模式中的請求。 然而，管理服務(wù)協(xié)調(diào)器122可能檢測到另一來賓操作系統(tǒng)正在在計算機系統(tǒng)100中工作地 執(zhí)行計算任務(wù)，并且由此響應(yīng)于該請求將計算機系統(tǒng)100放置在低功率模式中將與這樣的 其他來賓操作系統(tǒng)的狀態(tài)不一致。如果確定將發(fā)生(206)沖突，那么管理服務(wù)協(xié)調(diào)器122(在208)執(zhí)行動作以防止該沖突，例如通過為該請求虛擬機模擬該服務(wù)(以及不調(diào)用該實際BIOS例程118)。另一方面，如果確定將不發(fā)生沖突，那么管理服務(wù)協(xié)調(diào)器(在210)允許該請求通過使得VMM 120調(diào)用該實際BIOS例程118而被處理以執(zhí)行該請求的服務(wù)。根據(jù)某些實施例，由圖1的VMM 120提供的另一特征是對非易失性存儲器124的 內(nèi)容的更新的控制。該控制是由VMM 120中的非易失性寫控制模塊128提供的。該非易失 性集成電路存儲器124能夠以閃存、電可擦除可編程只讀存儲器、或任何其他被設(shè)計成即 使從計算機系統(tǒng)100中的集成電路存儲器去電也能保持其內(nèi)容不變的集成電路存儲器(通 過將電子部件集成在例如半導體襯底的公共襯底上制成的存儲器)實現(xiàn)。在某些情況中，非易失性集成電路存儲器124(圖1)的內(nèi)容可能必須被更新。在 一個實例中，BIOS例程(或存儲在非易失性存儲器124中的其他管理例程)的新版本可能 是可用的。對該非易失性存儲器124的內(nèi)容的更新可以由來賓操作系統(tǒng)104A、104B之一請 求。與來賓操作系統(tǒng)在虛擬機中的部署相關(guān)聯(lián)的問題是來賓操作系統(tǒng)不知道計算機 系統(tǒng)100中的物理地址，包括與非易失性存儲器124相關(guān)聯(lián)的物理地址。根據(jù)某些實施例， 虛擬地址到物理地址映射126 (圖1)存儲在計算機系統(tǒng)100的存儲器114中以允許該非易 失性寫控制模塊128將從來賓操作系統(tǒng)接收的請求中的虛擬地址映射到物理地址，其包括 該非易失性存儲器124的物理地址。圖3示出根據(jù)實施例的更新非易失性存儲器124內(nèi)容的過程。非易失性寫控制模 塊128 (在302)接收更新非易失性存儲器124 (例如更新BIOS例程或其他管理例程)的請 求。該請求從來賓操作系統(tǒng)接收，并且該請求包含至少一個虛擬地址。非易失性寫控制模塊128 (在304)訪問該虛擬地址到物理地址映射126 (圖1)以 將該請求的至少一個虛擬地址映射到對應(yīng)的至少一個物理地址。然后，使用該映射的物理 地址，非易失性寫控制模塊128 (在306)執(zhí)行該請求的對非易失性存儲器124的寫入以更 新非易失性存儲器124的內(nèi)容。在某些實施例中，如果多個來賓操作系統(tǒng)發(fā)出請求來更新非易失性存儲器124，則 能夠提供同步機構(gòu)以控制非易失性存儲器124的內(nèi)容的更新。加載如上所述軟件的指令(包括圖1的VMM 120，來賓操作系統(tǒng)104A、104B和BIOS 例程118)以在處理器(例如圖1中的一個或多個CPU 112)上執(zhí)行。處理器包括微處理器、微控制器、處理器模塊或子系統(tǒng)(包括一個或多個微處理器或微控制器)、或者其他控 制或計算裝置?！疤幚砥鳌蹦軌蛑傅氖菃蝹€部件或指的是復數(shù)個部件(例如一個CPU或多個 CPU)。(軟件的)數(shù)據(jù)與指令存儲在相應(yīng)的存儲裝置中，所述存儲裝置被實現(xiàn)為一個或 多個計算機可讀的或計算機可用的存儲介質(zhì)。存儲介質(zhì)包括不同形式的存儲器，包括半導 體存儲器裝置，例如動態(tài)或靜態(tài)隨機存取存儲器(DRAM或SRAM)、可擦除可編程只讀存儲器 (EPROM)、電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)和閃存；磁盤，例如固定磁盤、軟盤和可移 動磁盤；包括磁帶的其他磁介質(zhì)；以及光學介質(zhì)，例如高密度盤(CD)或數(shù)字視頻盤(DVD)。
在上述說明中，提出了大量的細節(jié)以提供對本發(fā)明的理解。然而，對于本領(lǐng)域技術(shù) 人員將會理解，本發(fā)明可以在不需要這些細節(jié)的情況下實施。雖然已經(jīng)就有限的實施例公 開了本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白從其可得出大量的修改和變化。所附的權(quán)利要求旨在 覆蓋如落入本發(fā)明真實的精神和范圍內(nèi)的修改和變化。
權(quán)利要求
一種管理共存在計算機系統(tǒng)(100)中的多個操作系統(tǒng)(104A、104B)的請求的方法，包括由計算機系統(tǒng)中的協(xié)調(diào)器(122)接收來自多個操作系統(tǒng)之一的調(diào)用計算機系統(tǒng)中的管理例程(118)的服務(wù)的請求，其中該多個操作系統(tǒng)執(zhí)行在計算機系統(tǒng)的相應(yīng)的虛擬機中；以及由該協(xié)調(diào)器管理對接收的調(diào)用該管理例程的服務(wù)的請求的處理以防止相對于該多個操作系統(tǒng)的至少另一個發(fā)生沖突。
2.權(quán)利要求1的方法，其中管理對接收的請求的處理由作為虛擬機監(jiān)視器的一部分的 協(xié)調(diào)器執(zhí)行。
3.權(quán)利要求1的方法，其中接收該請求包括接收調(diào)用實際基本輸入/輸出系統(tǒng)(BIOS) 例程的服務(wù)的請求。
4.權(quán)利要求3的方法，其中該多個操作系統(tǒng)是相應(yīng)的虛擬機中的來賓操作系統(tǒng)，并且 其中該虛擬機包含相應(yīng)的虛擬BIOS例程，并且其中接收該請求包括接收虛擬BIOS例程的 特定之一的已經(jīng)由虛擬機監(jiān)視器截留的請求。
5.權(quán)利要求4的方法，進一步包括響應(yīng)于檢測到將發(fā)生沖突，協(xié)調(diào)器使得虛擬機監(jiān)視器為包含特定虛擬BIOS例程的虛 擬機模擬該服務(wù)。
6.權(quán)利要求5的方法，進一步包括響應(yīng)于檢測到不會發(fā)生沖突，協(xié)調(diào)器使得虛擬機監(jiān)視器調(diào)用實際BIOS例程以執(zhí)行該 服務(wù)。
7.權(quán)利要求1的方法，其中接收調(diào)用管理例程的服務(wù)的請求包括接收調(diào)用功率管理服 務(wù)以改變計算機系統(tǒng)的功率模式的請求。
8.權(quán)利要求1的方法，其中接收調(diào)用管理例程的服務(wù)的請求包括接收響應(yīng)于熱事件調(diào) 用熱管理服務(wù)以改變計算機系統(tǒng)的狀態(tài)的請求或者接收調(diào)用與熱交換計算機系統(tǒng)中的外 圍設(shè)備有關(guān)的服務(wù)的請求。
9.一種計算機系統(tǒng)(100)，包括處理器(112)；多個包含相應(yīng)的來賓操作系統(tǒng)的虛擬機(102A、102B)；可在處理器上執(zhí)行的基本輸入/輸出系統(tǒng)(BIOS)例程(118)；以及協(xié)調(diào)器(122)，該協(xié)調(diào)器(122)可在處理器上執(zhí)行以接收來自來賓操作系統(tǒng)之一的調(diào)用BIOS例程的服務(wù)的請求；確定對該請求的處理是否將與該來賓操作系統(tǒng)的至少另一個沖突；以及響應(yīng)于確定將發(fā)生沖突，執(zhí)行動作以避免該沖突。
10.權(quán)利要求9的系統(tǒng)，進一步包括虛擬機監(jiān)視器，所述虛擬機監(jiān)視器包含協(xié)調(diào)器，其 中該動作包括使得虛擬機監(jiān)視器為包含發(fā)送請求的來賓操作系統(tǒng)的虛擬機模擬該服務(wù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及管理執(zhí)行在虛擬機中的操作系統(tǒng)的請求。計算機系統(tǒng)(100)中的協(xié)調(diào)器(122)接收來自多個操作系統(tǒng)(104A、104B)(其共存在該計算機系統(tǒng)中)之一的調(diào)用計算機系統(tǒng)中的管理例程的服務(wù)的請求。多個操作系統(tǒng)執(zhí)行在計算機系統(tǒng)的相應(yīng)的虛擬機(102A、102B)中。協(xié)調(diào)器處理接收的調(diào)用該管理例程的服務(wù)的請求以防止相對于該多個操作系統(tǒng)的至少另一個發(fā)生沖突。
文檔編號G06F9/455GK101819538SQ20101010710
公開日2010年9月1日 申請日期2010年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月30日
發(fā)明者J·A·桑喬-多明格斯, L·B·霍布森 申請人:惠普開發(fā)有限公司