一種虛擬機(jī)的指令處理方法、裝置及物理主的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例提供了一種虛擬機(jī)的指令處理方法、裝置及物理主機(jī)，應(yīng)用于通信領(lǐng)域，能夠提高虛擬機(jī)在不兼容的異構(gòu)CPU所在的主機(jī)之間進(jìn)行熱遷移后的運(yùn)行成功率。具體的，虛擬機(jī)從源CPU所在的主機(jī)熱遷移至目標(biāo)CPU所在的主機(jī)后，若源CPU和目標(biāo)CPU不兼容，將指令中目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令轉(zhuǎn)換為目標(biāo)CPU可識(shí)別的信息，將目標(biāo)CPU可識(shí)別的信息發(fā)送至目標(biāo)CPU，以便于目標(biāo)CPU執(zhí)行。
【專利說明】一種虛擬機(jī)的指令處理方法、裝置及物理主機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種虛擬機(jī)的指令處理方法、裝置及物理主機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]云計(jì)算是近年來出現(xiàn)的一種計(jì)算方式，將所有的計(jì)算機(jī)抽象成特定的計(jì)算資源，然后將這些計(jì)算資源提供給用戶，而不是像以前那樣直接提供一臺(tái)或多臺(tái)計(jì)算機(jī)。服務(wù)器虛擬化技術(shù)是云計(jì)算中基于基礎(chǔ)設(shè)施層的關(guān)鍵技術(shù)。通過對(duì)物理服務(wù)器進(jìn)行虛擬化，實(shí)現(xiàn)在單臺(tái)物理節(jié)點(diǎn)上部署多臺(tái)虛擬機(jī)(虛擬操作系統(tǒng))，來提高物理服務(wù)器的資源利用率，降低使用成本。
[0003]服務(wù)器虛擬化技術(shù)的一項(xiàng)重要技術(shù)是DRS(Distributed Resource Scheduler,動(dòng)態(tài)資源調(diào)度)技術(shù):集群管理系統(tǒng)定時(shí)監(jiān)控各個(gè)物理服務(wù)器和虛擬機(jī)的資源利用率，根據(jù)資源分布情況，利用熱遷移調(diào)整虛擬機(jī)在物理機(jī)上的分布。所以虛擬機(jī)熱遷移功能成為了服務(wù)器虛擬化技術(shù)需要的基礎(chǔ)功能。但是，目前虛擬機(jī)熱遷移受到較多的限制，最常見的限制就是當(dāng)熱遷移的源物理服務(wù)器(源CPU所在的主機(jī))和目標(biāo)物理服務(wù)器(目標(biāo)CPU所在的主機(jī))所使用的CPU (Central Process Unit,中央處理器)不同(CPU異構(gòu))時(shí),虛擬機(jī)熱遷移過去之后，由于目標(biāo)物理服務(wù)器的CPU無法正確識(shí)別虛擬機(jī)發(fā)送的指令，即源CPU和目標(biāo)(PU不兼容，會(huì)導(dǎo)致虛擬機(jī)崩潰，無法運(yùn)行，影響虛擬機(jī)運(yùn)行的業(yè)務(wù)。因此，當(dāng)前虛擬化平臺(tái)在進(jìn)行熱遷移之前，都會(huì)對(duì)源CPU和目標(biāo)CPU進(jìn)行兼容性檢查，如果目標(biāo)物理服務(wù)器無法正常運(yùn)行虛擬機(jī)，則不允許進(jìn)行熱遷移。
[0004]在現(xiàn)有技術(shù)中，DPM (Distributed Power Management,動(dòng)態(tài)電源管理)會(huì)不斷將虛擬機(jī)整合到少數(shù)幾臺(tái)物理服務(wù)器上，會(huì)造成每次整合都可能將一部分虛擬機(jī)熱遷移到兼容性高的CPU所在的主機(jī)上，最終，所有虛擬機(jī)都集中在兼容性高的CPU所在的主機(jī)上，而兼容性低的CPU所在的主機(jī)則無法使用，造成主機(jī)資源浪費(fèi)。因此，如何解決虛擬機(jī)在不兼容的異構(gòu)CPU所在的主機(jī)之間進(jìn)行熱遷移后無法運(yùn)行的問題，是業(yè)界期待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的實(shí)施例提供一種虛擬機(jī)的指令處理方法、裝置及物理主機(jī)，能夠一定程度上提高虛擬機(jī)在不兼容的異構(gòu)CPU所在的主機(jī)之間進(jìn)行熱遷移后的運(yùn)行成功率。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案:
[0007]第一方面，提供一種虛擬機(jī)的指令處理方法，應(yīng)用于虛擬機(jī)從源CPU所在的主機(jī)熱遷移至目標(biāo)CPU所在的主機(jī)，包括:當(dāng)所述源CPU和所述目標(biāo)CPU不兼容時(shí)，接收所述虛擬機(jī)發(fā)送的指令；將所述指令中所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令轉(zhuǎn)換為所述目標(biāo)CPU可識(shí)別的信息；將所述目標(biāo)CPU可識(shí)別的信息發(fā)送至所述目標(biāo)CPU，以便于所述目標(biāo)CPU對(duì)所述信息進(jìn)行處理。
[0008]結(jié)合第一方面，在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述將所述指令中所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令轉(zhuǎn)換為所述目標(biāo)CPU可識(shí)別的信息，包括:根據(jù)所述虛擬機(jī)中虛擬CPU的寄存器的狀態(tài)確定所述源CPU的型號(hào)；根據(jù)所述源CPU的型號(hào)調(diào)用轉(zhuǎn)換表，在所述轉(zhuǎn)換表中查詢所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令對(duì)應(yīng)的目標(biāo)CPU可識(shí)別的指令，所述轉(zhuǎn)換表包括預(yù)先設(shè)置的所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令和所述目標(biāo)CPU可識(shí)別的指令之間的映射關(guān)系，所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令和與所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令對(duì)應(yīng)的所述目標(biāo)CPU可識(shí)別的指令的操作相同。
[0009]結(jié)合第一方面，在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述將所述指令中所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令轉(zhuǎn)換為所述目標(biāo)CPU可識(shí)別的信息，包括:在映射表中查詢所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令對(duì)應(yīng)的函數(shù)地址，調(diào)用所述函數(shù)地址指示的函數(shù)，根據(jù)所述函數(shù)，獲取對(duì)所述不可識(shí)別的指令的運(yùn)算結(jié)果，所述運(yùn)算結(jié)果為所述目標(biāo)CPU可識(shí)別的信息，其中，所述映射表中包括預(yù)先設(shè)置的所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的每一個(gè)指令及與所述每一個(gè)指令對(duì)應(yīng)的函數(shù)地址信息。
[0010]結(jié)合第一方面，在第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述接收所述虛擬機(jī)發(fā)送的指令之前，還包括:檢測所述源CPU和所述目標(biāo)CPU的兼容性；向所述虛擬機(jī)發(fā)送所述兼容性的檢測結(jié)果，以便于當(dāng)所述源CPU和目標(biāo)CPU兼容時(shí)，所述虛擬機(jī)將指令直接發(fā)送至所述目標(biāo)CPU。
[0011]結(jié)合第一方面任意一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述接收所述虛擬機(jī)發(fā)送的指令之后，還包括:計(jì)算接收到的指令的指令開銷，其中，所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令的指令開銷為轉(zhuǎn)換所述指令的開銷與目標(biāo)CPU運(yùn)行轉(zhuǎn)換后的指令的開銷的和，所述目標(biāo)CPU可識(shí)別的指令的指令開銷為目標(biāo)CPU運(yùn)行所述可識(shí)別的指令的開銷；根據(jù)所述接收到的指令的指令開銷計(jì)算所述虛擬機(jī)的性能開銷；若所述虛擬機(jī)的性能開銷大于預(yù)設(shè)的閾值開銷，則對(duì)所述虛擬機(jī)再次進(jìn)行熱遷移。
[0012]結(jié)合第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中:所述虛擬機(jī)的性能開銷為所述接收到的指令的指令開銷的加權(quán)平均值。
[0013]第二方面，提供一種虛擬機(jī)的指令處理裝置，包括接收單元、處理單元及發(fā)送單元；所述接收單元用于當(dāng)源CPU和目標(biāo)CPU不兼容時(shí)，接收所述虛擬機(jī)發(fā)送的指令；所述處理單元用于將所述接收單元接收的指令中所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令轉(zhuǎn)換為所述目標(biāo)CPU可識(shí)別的信息；所述發(fā)送單元用于將所述處理單元轉(zhuǎn)換的目標(biāo)CPU可識(shí)別的信息發(fā)送至所述目標(biāo)CPU。
[0014]結(jié)合第二方面，在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述處理單元包括:型號(hào)確定子單元及轉(zhuǎn)換子單元；所述型號(hào)確定子單元用于根據(jù)所述虛擬機(jī)中虛擬CPU的寄存器的狀態(tài)確定所述源CPU的型號(hào)；所述轉(zhuǎn)換子單元用于根據(jù)所述型號(hào)確定子單元確定的源CPU的型號(hào)調(diào)用轉(zhuǎn)換表，在所述轉(zhuǎn)換表中查詢所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令對(duì)應(yīng)的目標(biāo)CPU可識(shí)別的指令，所述轉(zhuǎn)換表包括預(yù)先設(shè)置的所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令和所述目標(biāo)CPU可識(shí)別的指令之間的映射關(guān)系，所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令和與所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令對(duì)應(yīng)的所述目標(biāo)CPU可識(shí)別的指令的操作相同。
[0015]結(jié)合第二方面，在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述處理單元具體用于:在映射表中查詢所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令對(duì)應(yīng)的函數(shù)地址，調(diào)用所述函數(shù)地址指示的函數(shù)，根據(jù)所述函數(shù)，獲取對(duì)所述不可識(shí)別的指令的運(yùn)算結(jié)果，所述運(yùn)算結(jié)果為所述目標(biāo)CPU可識(shí)別的信息，其中，所述映射表中包括預(yù)先設(shè)置的所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的每一個(gè)指令及與所述每一個(gè)指令對(duì)應(yīng)的函數(shù)地址信息。
[0016]結(jié)合第二方面，在第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述裝置還包括檢測單元；所述檢測單元用于檢測所述源CPU和所述目標(biāo)CPU的兼容性；所述發(fā)送單元還用于向所述虛擬機(jī)發(fā)送所述檢測單元的兼容性的檢測結(jié)果，以便于當(dāng)所述源CPU和目標(biāo)CPU兼容時(shí)，所述虛擬機(jī)將指令直接發(fā)送至所述目標(biāo)CPU。
[0017]結(jié)合第二方面任意一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述裝置還包括性能分析單元和調(diào)度單元；所述性能分析單元用于計(jì)算所述接收單元接收到接收到的指令的指令開銷，其中，所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令的指令開銷為轉(zhuǎn)換所述指令的開銷與目標(biāo)CPU運(yùn)行轉(zhuǎn)換后的指令的開銷的和，所述目標(biāo)CPU可識(shí)別的指令的指令開銷為目標(biāo)CPU運(yùn)行所述可識(shí)別的指令的開銷；所述性能分析單元還用于根據(jù)所述接收到的指令的指令開銷計(jì)算所述虛擬機(jī)的性能開銷；若所述性能分析單元計(jì)算的虛擬機(jī)的性能開銷大于預(yù)設(shè)的閾值開銷，則所述調(diào)度單元對(duì)所述虛擬機(jī)再次進(jìn)行熱遷移。
[0018]結(jié)合第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述虛擬機(jī)的性能開銷為所述接收到的指令的指令開銷的加權(quán)平均值。
[0019]第三方面，提供一種物理主機(jī)，所述物理主機(jī)包括硬件層、虛擬機(jī)管理層以及虛擬機(jī)；所述虛擬機(jī)管理層包括虛擬機(jī)的指令處理裝置；所述虛擬機(jī)的指令處理裝置用于當(dāng)所述源CPU和所述目標(biāo)CPU不兼容時(shí)，接收所述虛擬機(jī)發(fā)送的指令；所述虛擬機(jī)的指令處理裝置還用于將所述指令中所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令轉(zhuǎn)換為所述目標(biāo)CPU可識(shí)別的信息；所述虛擬機(jī)的指令處理裝置還用于將所述目標(biāo)CPU可識(shí)別的信息發(fā)送至所述目標(biāo)CPU，以便于所述目標(biāo)CPU對(duì)所述信息進(jìn)行處理。
[0020]結(jié)合第三方面，在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中:所述虛擬機(jī)的指令處理裝置具體用于根據(jù)所述虛擬機(jī)中虛擬CPU的寄存器的狀態(tài)確定所述源CPU的型號(hào)；所述虛擬機(jī)的指令處理裝置還用于根據(jù)所述源CPU的型號(hào)調(diào)用轉(zhuǎn)換表，在所述轉(zhuǎn)換表中查詢所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令對(duì)應(yīng)的目標(biāo)CPU可識(shí)別的指令，所述轉(zhuǎn)換表包括預(yù)先設(shè)置的所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令和所述目標(biāo)CPU可識(shí)別的指令之間的映射關(guān)系，所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令和與所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令對(duì)應(yīng)的所述目標(biāo)CPU可識(shí)別的指令的操作相同。
[0021]結(jié)合第三方面，在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述虛擬機(jī)的指令處理裝置具體用于:在映射表中查詢所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令對(duì)應(yīng)的函數(shù)地址，調(diào)用所述函數(shù)地址指示的函數(shù)，根據(jù)所述函數(shù)，獲取對(duì)所述不可識(shí)別的指令的運(yùn)算結(jié)果，所述運(yùn)算結(jié)果為所述目標(biāo)CPU可識(shí)別的信息，其中，所述映射表中包括預(yù)先設(shè)置的所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的每一個(gè)指令及與所述每一個(gè)指令對(duì)應(yīng)的函數(shù)地址信息。
[0022]結(jié)合第三方面任意一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中:所述虛擬機(jī)的指令處理裝置還用于檢測所述源CPU和所述目標(biāo)CPU的兼容性；所述虛擬機(jī)的指令處理裝置還用于向所述虛擬機(jī)發(fā)送所述兼容性的檢測結(jié)果，以便于當(dāng)所述源CPU和目標(biāo)CPU兼容時(shí)，所述虛擬機(jī)將指令直接發(fā)送至所述目標(biāo)CPU。
[0023]可見，本發(fā)明的實(shí)施例提供的虛擬機(jī)的指令處理方法、裝置及物理主機(jī)，通過將目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令轉(zhuǎn)換為目標(biāo)CPU可識(shí)別的信息，能夠提高虛擬機(jī)在不兼容的異構(gòu)CPU所在的主機(jī)之間進(jìn)行熱遷移后的運(yùn)行成功率?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0024]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1為本發(fā)明的實(shí)施例提供的一種虛擬機(jī)的指令處理方法的流程示意圖；
[0026]圖2為本發(fā)明的另一實(shí)施例提供的一種虛擬機(jī)的指令處理方法的流程意圖；
[0027]圖3為本發(fā)明的實(shí)施例提供的一種虛擬機(jī)的指令處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖4為本發(fā)明的另一實(shí)施例提供的一種虛擬機(jī)的指令處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖5為本發(fā)明的另一實(shí)施例提供的另一虛擬機(jī)的指令處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖6為本發(fā)明的又一實(shí)施例提供的一種虛擬機(jī)的指令處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖7為本發(fā)明的實(shí)施例提供的一種物理主機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0032]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0033]虛擬機(jī)(Virtual Machine，VM)是一種通過軟件模擬的具有完整硬件系統(tǒng)功能的、運(yùn)行在一個(gè)完全隔離環(huán)境中的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，現(xiàn)有的虛擬機(jī)所在的物理主機(jī)(物理服務(wù)器)一般分為三層，第一層為承載虛擬機(jī)系統(tǒng)的硬件，虛擬機(jī)所在的CPU就處于這一層，第二層為構(gòu)建在硬件之上虛擬機(jī)管理層(Virtual Machine Manager, VMM),用于對(duì)虛擬機(jī)進(jìn)行管理，第三層為虛擬機(jī)本身，包括虛擬機(jī)的虛擬CPU及虛擬內(nèi)存等。
[0034]本發(fā)明的實(shí)施例提供一種虛擬機(jī)的指令處理方法、裝置及物理主機(jī)，應(yīng)用于虛擬機(jī)系統(tǒng)的虛擬機(jī)管理層，對(duì)虛擬機(jī)從源CPU所在的主機(jī)熱遷移至目標(biāo)CPU所在的主機(jī)之后的不兼容的問題進(jìn)行處理，管理虛擬機(jī)和承載虛擬機(jī)系統(tǒng)的硬件之間的熱遷移。
[0035]請(qǐng)參考圖1，為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種虛擬機(jī)的指令處理方法。該方法可以在虛擬機(jī)從源CPU所在的主機(jī)熱遷移至目標(biāo)CPU所在的主機(jī)之后執(zhí)行，前提是該源CPU與該目標(biāo)CPU不兼容。該方法可以應(yīng)用于虛擬機(jī)的指令處理裝置，該裝置可以位于目標(biāo)CPU所在主機(jī)上的虛擬機(jī)系統(tǒng)的虛擬機(jī)管理層。具體的，該方法可以包括以下步驟:
[0036]101、虛擬機(jī)的指令處理裝置接收虛擬機(jī)發(fā)送的指令。
[0037]102、虛擬機(jī)的指令處理裝置將指令中目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令轉(zhuǎn)換為目標(biāo)CPU可識(shí)別的息。
[0038]具體的，根據(jù)轉(zhuǎn)換過程的不同，目標(biāo)CPU可識(shí)別的信息可以包括目標(biāo)CPU可識(shí)別的指令和\或目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令的運(yùn)算結(jié)果，其中，目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令的運(yùn)算結(jié)果是目標(biāo)CPU可識(shí)別的。
[0039]由于該方法執(zhí)行時(shí)虛擬機(jī)已經(jīng)熱遷移至目標(biāo)CPU，即在遷移過程中，虛擬機(jī)不進(jìn)行斷電載入，所以，虛擬機(jī)中虛擬CPU的狀態(tài)與源CPU的狀態(tài)相同，而且對(duì)目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令的轉(zhuǎn)換操作是在目標(biāo)CPU所在的物理主機(jī)上進(jìn)行的，即目標(biāo)CPU的狀態(tài)是已知的，這樣，對(duì)目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令的轉(zhuǎn)換是根據(jù)源CPU狀態(tài)及目標(biāo)CPU狀態(tài)進(jìn)行的轉(zhuǎn)換，可以保證指令轉(zhuǎn)換生成的指令都是目標(biāo)CPU可識(shí)別的指令。
[0040]103、虛擬機(jī)的指令處理裝置將目標(biāo)CPU可識(shí)別的信息發(fā)送至目標(biāo)CPU，以便于所述目標(biāo)CPU對(duì)所述信息進(jìn)行處理。
[0041]本發(fā)明的實(shí)施例提供的虛擬機(jī)的指令處理方法，通過將目標(biāo)CPU無法識(shí)別的指令，轉(zhuǎn)換為目標(biāo)CPU可識(shí)別的信息，能夠提高虛擬機(jī)在不兼容的異構(gòu)CPU所在的主機(jī)之間進(jìn)行熱遷移后的運(yùn)行成功率。
[0042]請(qǐng)參閱圖2，為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種虛擬機(jī)指令處理方法。如圖2所示，該方法包括以下步驟:
[0043]201、虛擬機(jī)的指令處理裝置檢測源CPU和目標(biāo)CPU的兼容性，向虛擬機(jī)發(fā)送兼容性的檢測結(jié)果。
[0044]通常情況下，虛擬機(jī)在正常運(yùn)行中會(huì)由于性能均衡等原因，需要熱遷移到其他CPU所在的主機(jī)上，即從源CPU所在的主機(jī)熱遷移到目標(biāo)CPU所在的主機(jī)。此時(shí)，由于源CPU和目標(biāo)CPU異構(gòu)，所以源CPU和目標(biāo)CPU可能不兼容。當(dāng)源CPU和目標(biāo)CPU兼容時(shí)，虛擬機(jī)的指令處理裝置向虛擬機(jī)發(fā)送兼容的檢測結(jié)果，這時(shí)虛擬機(jī)運(yùn)行在裸核模式下，即虛擬機(jī)直接將指令發(fā)送至目標(biāo)CPU，這樣虛擬機(jī)的性能開銷較小。
[0045]當(dāng)源CPU和目標(biāo)CPU不兼容時(shí)，虛擬機(jī)的指令處理裝置向虛擬機(jī)發(fā)送不兼容的檢測結(jié)果，通知虛擬機(jī)目標(biāo)CPU無法正確識(shí)別虛擬機(jī)發(fā)送的指令，這時(shí)，目標(biāo)CPU發(fā)送異常信息到虛擬機(jī)的指令處理裝置，虛擬機(jī)的指令處理裝置將虛擬機(jī)的運(yùn)行模式切換至兼容模式，虛擬機(jī)的指令處理裝置執(zhí)行以下步驟。
[0046]202、虛擬機(jī)的指令處理裝置接收虛擬機(jī)發(fā)送的指令。
[0047]即，此時(shí)虛擬機(jī)不再直接將指令發(fā)送至目標(biāo)CPU，而是將指令發(fā)送至虛擬機(jī)的指令處理裝置，以便于將目標(biāo)CPU不能識(shí)別的指令轉(zhuǎn)換為可識(shí)別的信息。
[0048]具體的，CPU指令分為五類:第一類為整數(shù)計(jì)算指令，是CPU運(yùn)行最多的指令類型，這類指令通常比較簡單，同時(shí)計(jì)算速度也很快，這類指令語意比較簡單，性能開銷通常比較??；第二類為浮點(diǎn)計(jì)算指令，即CPU對(duì)于一些科學(xué)運(yùn)算常用的指令類型，和整數(shù)計(jì)算指令類似，語意比較簡單，但是計(jì)算速度要比整數(shù)慢，性能開銷也比較小；第三類為控制指令，是CPU中用于改變程序執(zhí)行流的指令類型，語意相對(duì)整數(shù)和浮點(diǎn)計(jì)算要復(fù)雜，根據(jù)不同的指令，性能開銷可大可??；第四類為CPU高級(jí)指令，主要用于進(jìn)行向量計(jì)算，語意比較復(fù)雜，性能開銷一般較大；第五類為未知指令，即該物理服務(wù)器的CPU不支持的指令，具體根據(jù)CPU型號(hào)確定，這類指令就是需要轉(zhuǎn)換的指令，性能開銷一般都比較大。
[0049]203、虛擬機(jī)的指令處理裝置將指令中目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令轉(zhuǎn)換為目標(biāo)CPU可識(shí)別的息。
[0050]其中，每種CPU不可識(shí)別的指令是可知的，將所有不可識(shí)別的指令存到映射表中，如果在表中可以查到，就是不可識(shí)別的；或者，根據(jù)CPU指令中的分類碼(即每條指令屬于上述五類指令中的一類)，然后查詢CPU支持的指令類型，如果該指令的分類碼對(duì)應(yīng)的指令類型為目標(biāo)CPU不支持的類型，則該指令為目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令。
[0051]具體的，步驟203可以通過以下步驟實(shí)現(xiàn):
[0052]2031、虛擬機(jī)的指令處理裝置根據(jù)虛擬機(jī)中虛擬CPU的寄存器的狀態(tài)確定源CPU的型號(hào)。
[0053]由于虛擬機(jī)是熱遷移至目標(biāo)CPU所在的物理主機(jī)，即在遷移過程中，虛擬機(jī)不進(jìn)行斷電載入，所以，虛擬機(jī)中虛擬CPU的狀態(tài)與源CPU的狀態(tài)相同，虛擬機(jī)的指令處理裝置可以通過快照保存保存虛擬機(jī)中虛擬CPU的寄存器的狀態(tài)作為源CPU的寄存器的狀態(tài)。
[0054]虛擬機(jī)的指令處理裝置調(diào)整模擬器中的寄存器的狀態(tài)至保存的源CPU的寄存器的狀態(tài)，根據(jù)調(diào)整后的模擬器中的寄存器狀態(tài)判斷接收到的指令的源CPU型號(hào)，具體的，寄存器作為CPU的控制部件，用來暫時(shí)存儲(chǔ)CPU的指令、數(shù)據(jù)和地址，因此，根據(jù)寄存器中存儲(chǔ)的指令、數(shù)據(jù)和地址的類型與模式，可以確定寄存器對(duì)應(yīng)的CPU的型號(hào)與狀態(tài)。
[0055]2032、虛擬機(jī)的指令處理裝置根據(jù)源CPU的型號(hào)調(diào)用轉(zhuǎn)換表，在轉(zhuǎn)換表中查詢目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令對(duì)應(yīng)的目標(biāo)CPU可識(shí)別的指令。
[0056]每一種型號(hào)的目標(biāo)CPU的轉(zhuǎn)換表可能有一個(gè)或多個(gè)，每一個(gè)轉(zhuǎn)換表對(duì)應(yīng)一個(gè)源CPU型號(hào)，源CPU型號(hào)不同，該源CPU指令中包含的目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令就可能不同。
[0057]這一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)換表中包括預(yù)先設(shè)置的目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令和目標(biāo)CPU可識(shí)別的指令之間的映射關(guān)系，目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令和與目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令對(duì)應(yīng)的目標(biāo)CPU可識(shí)別的指令的操作相同。
[0058]具體的，虛擬機(jī)的指令處理裝置通過模擬器對(duì)于每一種型號(hào)的目標(biāo)CPU維持一組轉(zhuǎn)換表，該組轉(zhuǎn)換表中的一個(gè)轉(zhuǎn)換表對(duì)應(yīng)一個(gè)型號(hào)的源CPU，在一個(gè)型號(hào)的源CPU對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換表中，該型號(hào)的源CPU的指令中目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令對(duì)應(yīng)一個(gè)操作相同的目標(biāo)CPU可識(shí)別的指令，由于此時(shí)虛擬機(jī)的熱遷移已經(jīng)完成，因此虛擬機(jī)的指令處理裝置是通過模擬器在目標(biāo)CPU上進(jìn)行的模擬，即目標(biāo)CPU的型號(hào)是已知的，所以只需確定源CPU的型號(hào)，就可以查詢每一條目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令對(duì)應(yīng)的目標(biāo)CPU可識(shí)別的指令，因此模擬器處理后指令是目標(biāo)CPU可以正確識(shí)別的指令，即將目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令轉(zhuǎn)換為目標(biāo)CPU可識(shí)別的指令。
[0059]上述步驟2031與2032可以通過能夠?qū)χ噶钸M(jìn)行模擬的模擬器實(shí)現(xiàn)，具體的如Zesto模擬器、gem5模擬器、FeS2,模擬器等。
[0060]或者，步驟203也可以通過以下方式實(shí)現(xiàn):
[0061]虛擬機(jī)的指令處理裝置在映射表中查詢指令對(duì)應(yīng)的函數(shù)地址，調(diào)用函數(shù)地址指示的函數(shù)，根據(jù)函數(shù)，獲取對(duì)指令的運(yùn)算結(jié)果，運(yùn)算結(jié)果為目標(biāo)CPU可識(shí)別的信息，其中，映射表中包括預(yù)先設(shè)置的目標(biāo)CPU不可識(shí)別的每一個(gè)指令對(duì)應(yīng)的函數(shù)地址信息。
[0062]具體的，當(dāng)虛擬機(jī)的指令處理裝置接收一條目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令時(shí)，虛擬機(jī)的指令處理裝置根據(jù)該指令的操作碼在映射表中查詢?cè)撝噶顚?duì)應(yīng)的函數(shù)地址，根據(jù)函數(shù)地址，調(diào)用該函數(shù)地址對(duì)應(yīng)的函數(shù)，并根據(jù)調(diào)用的函數(shù)進(jìn)行計(jì)算，獲取計(jì)算結(jié)果，則該計(jì)算結(jié)果作為這條目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令的運(yùn)算結(jié)果。
[0063]204、虛擬機(jī)的指令處理裝置將該目標(biāo)CPU可識(shí)別的信息發(fā)送至目標(biāo)CPU，以便于所述目標(biāo)CPU對(duì)所述信息進(jìn)行處理。
[0064]其中，目標(biāo)CPU可識(shí)別的信息，根據(jù)上述方法的描述，包括目標(biāo)CPU可識(shí)別的指令和\或?qū)δ繕?biāo)CPU不可識(shí)別的指令的計(jì)算結(jié)果。則目標(biāo)CPU可以接收目標(biāo)CPU可識(shí)別的指令，根據(jù)目標(biāo)CPU可識(shí)別的指令，獲取該指令的結(jié)果，再根據(jù)該結(jié)果進(jìn)行下一步操作；也可以直接接收指令的結(jié)果，再根據(jù)該結(jié)果進(jìn)行下一步操作。[0065]可選的，由于要對(duì)目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令進(jìn)行操作，所以此時(shí)虛擬機(jī)的性能開銷會(huì)比較大，因此，在步驟202、虛擬機(jī)的指令處理裝置接收虛擬機(jī)發(fā)送的指令之后，本發(fā)明的實(shí)施例提供的方法還可以包括步驟205:
[0066]205、虛擬機(jī)的指令處理裝置計(jì)算接收到的指令的指令開銷，根據(jù)接收到的指令的指令開銷計(jì)算虛擬機(jī)的性能開銷，其中，目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令的指令開銷為轉(zhuǎn)換指令的開銷與目標(biāo)CPU運(yùn)行指令的開銷的和，目標(biāo)CPU可識(shí)別的指令的指令開銷為目標(biāo)CPU運(yùn)行指令的開銷。
[0067]其中，對(duì)虛擬機(jī)的性能開銷預(yù)先設(shè)置一個(gè)閾值開銷，若虛擬機(jī)的性能開銷大于預(yù)設(shè)的閾值開銷，則虛擬機(jī)的指令處理裝置對(duì)虛擬機(jī)進(jìn)行熱遷移，若虛擬機(jī)的性能開銷小于等于預(yù)設(shè)的閾值開銷，則虛擬機(jī)的指令處理裝置不對(duì)虛擬機(jī)進(jìn)行熱遷移。
[0068]具體的，虛擬機(jī)的指令處理裝置獲取上述五類指令中每一類指令的指令開銷，其中，指令開銷指的是一條該類指令的平均開銷，對(duì)第一類至第四類指令，指令開銷為目標(biāo)CPU運(yùn)行該類指令的每一條指令的開銷的平均值；對(duì)第五類，即未知指令，由于要對(duì)這一類指令進(jìn)行轉(zhuǎn)化，因此第五類指令的指令開銷為目標(biāo)CPU運(yùn)行每一條該類指令的開銷及轉(zhuǎn)換每一條該類指令所需的開銷的和的平均值。同時(shí)，統(tǒng)計(jì)這類指令出現(xiàn)的頻率，獲取如下表I所示的表:
[0069]表I
[0070]
【權(quán)利要求】
1.一種虛擬機(jī)的指令處理方法，其特征在于，應(yīng)用于虛擬機(jī)從源CPU所在的主機(jī)熱遷移至目標(biāo)CPU所在的主機(jī)之后，包括: 當(dāng)所述源CPU和所述目標(biāo)CPU不兼容時(shí)，接收所述虛擬機(jī)發(fā)送的指令； 將所述指令中所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令轉(zhuǎn)換為所述目標(biāo)CPU可識(shí)別的信息；將所述目標(biāo)CPU可識(shí)別的信息發(fā)送至所述目標(biāo)CPU，以便于所述目標(biāo)CPU對(duì)所述信息進(jìn)行處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將所述指令中所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令轉(zhuǎn)換為所述目標(biāo)CPU可識(shí)別的信息，包括: 根據(jù)所述虛擬機(jī)中虛擬CPU的寄存器的狀態(tài)確定所述源CPU的型號(hào)； 根據(jù)所述源CPU的型號(hào)調(diào)用轉(zhuǎn)換表，在所述轉(zhuǎn)換表中查詢所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令對(duì)應(yīng)的目標(biāo)CPU可識(shí)別的指令，所述轉(zhuǎn)換表包括預(yù)先設(shè)置的所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令和所述目標(biāo)CPU可識(shí)別的指令之間的映射關(guān)系，所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令和與所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令對(duì)應(yīng)的所述目標(biāo)CPU可識(shí)別的指令的操作相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將所述指令中所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令轉(zhuǎn)換為所述目標(biāo)CPU可識(shí)別的信息，包括: 在映射表中查詢所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令對(duì)應(yīng)的函數(shù)地址，調(diào)用所述函數(shù)地址指示的函數(shù)，根據(jù)所述函數(shù)，獲取對(duì)所述不可識(shí)別的指令的運(yùn)算結(jié)果，所述運(yùn)算結(jié)果為所述目標(biāo)CPU可識(shí)別的信息，其中，所述映射表中包括預(yù)先設(shè)置的所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的每一個(gè)指令及與所述每一個(gè)指令對(duì)應(yīng)的函數(shù)地址信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收所述虛擬機(jī)發(fā)送的指令之前，還包括: 檢測所述源CPU和所述目標(biāo)CPU的兼容性； 向所述虛擬機(jī)發(fā)送所述兼容性的檢測結(jié)果，以便于當(dāng)所述源CPU和目標(biāo)CPU兼容時(shí)，所述虛擬機(jī)將指令直接發(fā)送至所述目標(biāo)CPU。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述接收所述虛擬機(jī)發(fā)送的指令之后，還包括: 計(jì)算接收到的指令的指令開銷，其中，所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令的指令開銷為轉(zhuǎn)換所述指令的開銷與目標(biāo)CPU運(yùn)行轉(zhuǎn)換后的指令的開銷的和，所述目標(biāo)CPU可識(shí)別的指令的指令開銷為目標(biāo)CPU運(yùn)行所述可識(shí)別的指令的開銷； 根據(jù)所述接收到的指令的指令開銷計(jì)算所述虛擬機(jī)的性能開銷； 若所述虛擬機(jī)的性能開銷大于預(yù)設(shè)的閾值開銷，則對(duì)所述虛擬機(jī)再次進(jìn)行熱遷移。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于: 所述虛擬機(jī)的性能開銷為所述接收到的指令的指令開銷的加權(quán)平均值。
7.—種虛擬機(jī)的指令處理裝置，其特征在于，包括接收單元、處理單元及發(fā)送單元； 所述接收單元用于當(dāng)源CPU和目標(biāo)CPU不兼容時(shí)，接收所述虛擬機(jī)發(fā)送的指令； 所述處理單元用于將所述接收單元接收的指令中所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令轉(zhuǎn)換為所述目標(biāo)CPU可識(shí)別的信息； 所述發(fā)送單元用于將所述處理單元轉(zhuǎn)換的目標(biāo)CPU可識(shí)別的信息發(fā)送至所述目標(biāo)CPU,以便于所述目標(biāo)CPU對(duì)所述信息進(jìn)行處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述處理單元包括:型號(hào)確定子單元及轉(zhuǎn)換子單兀； 所述型號(hào)確定子單元用于根據(jù)所述虛擬機(jī)中虛擬CPU的寄存器的狀態(tài)確定所述源CPU的型號(hào)； 所述轉(zhuǎn)換子單元用于根據(jù)所述型號(hào)確定子單元確定的源CPU的型號(hào)調(diào)用轉(zhuǎn)換表，在所述轉(zhuǎn)換表中查詢所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令對(duì)應(yīng)的目標(biāo)CPU可識(shí)別的指令，所述轉(zhuǎn)換表包括預(yù)先設(shè)置的所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令和所述目標(biāo)CPU可識(shí)別的指令之間的映射關(guān)系，所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令和與所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令對(duì)應(yīng)的所述目標(biāo)CPU可識(shí)別的指令的操作相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述處理單元還用于: 在映射表中查詢所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令對(duì)應(yīng)的函數(shù)地址，調(diào)用所述函數(shù)地址指示的函數(shù)，根據(jù)所述函數(shù)，獲取對(duì)所述不可識(shí)別的指令的運(yùn)算結(jié)果，所述運(yùn)算結(jié)果為所述目標(biāo)CPU可識(shí)別的信息，其中，所述映射表中包括預(yù)先設(shè)置的所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的每一個(gè)指令及與所述每一個(gè)指令對(duì)應(yīng)的函數(shù)地址信息。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括檢測單元； 所述檢測單元用于檢測所述源CPU和所述目標(biāo)CPU的兼容性； 所述發(fā)送單元還用于向所述虛擬機(jī)發(fā)送所述檢測單元的兼容性的檢測結(jié)果，以便于當(dāng)所述源CPU和目標(biāo)CPU兼容時(shí)，所述虛擬機(jī)將指令直接發(fā)送至所述目標(biāo)CPU。
11.根據(jù)權(quán)利要求7-10任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括性能分析單元和調(diào)度單元； 所述性能分析單元用于計(jì)算所述接收單元接收到接收到的指令的指令開銷，其中，所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令的指令開銷為轉(zhuǎn)換所述指令的開銷與目標(biāo)CPU運(yùn)行轉(zhuǎn)換后的指令的開銷的和，所述目標(biāo)CPU可識(shí)別的指令的指令開銷為目標(biāo)CPU運(yùn)行所述可識(shí)別的指令的開銷； 所述性能分析單元還用于根據(jù)所述接收到的指令的指令開銷計(jì)算所述虛擬機(jī)的性能開銷； 若所述性能分析單元計(jì)算的虛擬機(jī)的性能開銷大于預(yù)設(shè)的閾值開銷，則所述調(diào)度單元對(duì)所述虛擬機(jī)再次進(jìn)行熱遷移。
12.—種物理主機(jī)，其特征在于，所述物理主機(jī)包括硬件層、運(yùn)行在所述硬件層之上的虛擬機(jī)管理層以及運(yùn)行在所述虛擬機(jī)管理層上的一個(gè)或多個(gè)虛擬機(jī)； 所述虛擬機(jī)管理層包括虛擬機(jī)的指令處理裝置，所述虛擬機(jī)的指令處理裝置用于當(dāng)所述源CPU和所述目標(biāo)CPU不兼容時(shí)，接收所述虛擬機(jī)發(fā)送的指令；將所述指令中所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令轉(zhuǎn)換為所述目標(biāo)CPU可識(shí)別的信息；將所述目標(biāo)CPU可識(shí)別的信息發(fā)送至所述目標(biāo)CPU，以便于所述目標(biāo)CPU對(duì)所述信息進(jìn)行處理。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的物理主機(jī)，其特征在于: 所述虛擬機(jī)的指令處理裝置具體用于根據(jù)所述虛擬機(jī)中虛擬CPU的寄存器的狀態(tài)確定所述源CPU的型號(hào)；根據(jù)所述源CPU的型號(hào)調(diào)用轉(zhuǎn)換表，在所述轉(zhuǎn)換表中查詢所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令對(duì)應(yīng)的目標(biāo)CPU可識(shí)別的指令，所述轉(zhuǎn)換表包括預(yù)先設(shè)置的所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令和所述目標(biāo)CPU可識(shí)別的指令之間的映射關(guān)系，所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令和與所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令對(duì)應(yīng)的所述目標(biāo)CPU可識(shí)別的指令的操作相同。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的物理主機(jī)，其特征在于，所述虛擬機(jī)的指令處理裝置具體用于:在映射表中查詢所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的指令對(duì)應(yīng)的函數(shù)地址，調(diào)用所述函數(shù)地址指示的函數(shù)，根據(jù)所述函數(shù)，獲取對(duì)所述不可識(shí)別的指令的運(yùn)算結(jié)果，所述運(yùn)算結(jié)果為所述目標(biāo)CPU可識(shí)別的信息，其中，所述映射表中包括預(yù)先設(shè)置的所述目標(biāo)CPU不可識(shí)別的每一個(gè)指令及與所述每一個(gè)指令對(duì)應(yīng)的函數(shù)地址信 息。
【文檔編號(hào)】G06F9/455GK103455363SQ201310391124
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月30日
【發(fā)明者】劉力力 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司