[发明专利]虚拟化性能计数器

说明书

技术领域

本公开内容属于信息处理的领域，并且更明确地属于在虚拟化环境中 使用性能计数器的领域。

背景技术

通常，信息处理系统中虚拟化的概念允许在单个信息处理系统上运行 一个或更多操作系统(每个是一个“OS”)的多个实例，即便每个OS被 设计为对系统及其资源具有完全、直接的控制权也可如此。虚拟化被典型 地通过使用软件(例如，虚拟机监视器或“VMM”)来实现，其为每个OS 提供一个拥有虚拟资源的“虚拟机”(“VM”)，该虚拟资源包括该OS可以 完全且直接控制的一个或更多虚拟处理器，而VMM维护用于执行虚拟化 策略(例如在各VM之间共享和/或分配物理资源)的系统环境(“虚拟化 环境”)。每个OS以及任何其它运行在VM上的软件被称作“客户(guest)” 或“客户软件”，而“宿主(host)”或“宿主软件”是诸如VMM这样的 运行在虚拟化环境之外的软件。

信息处理系统中的物理处理器可以例如通过支持用于进入虚拟化环境 以在VM中的虚拟处理器(即，受到VMM施加的限制的物理处理器)上 运行客户的指令，来支持虚拟化。在该虚拟化环境中，可以截听某些事件、 操作和情况(例如要求访问特权寄存器(privileged register)或者资源的外 部中断或尝试)，即，使处理器退出虚拟化环境以便VMM可以进行操作(例 如，实现虚拟化策略)。物理处理器还可以支持其它用来维护虚拟化环境的 指令，并且物理处理器可以包括指示或控制该物理处理器的虚拟化能力的 存储器位或寄存器位。

支持虚拟化环境的物理处理器可以包括用于记录性能监测信息的性能 计数器。典型地，每个性能计数器将会由与该计数器相关的一个或更多控 制或配置寄存器、或一个或更多控制或配置寄存器的部分进行控制。为了 虚拟化这些性能计数器，客户与宿主之间或者两个客户之间的每个转换将 典型地需要：保存所有计数器及其相关控制寄存器的状态，以及为所有计 数器及其相关控制寄存器加载新的状态。

附图说明

在附图中以示例的方式而非限制的方式说明了本发明。

图1用一种虚拟化架构说明了本发明的一个实施例。

图2用一种用于对性能计数器进行虚拟化的方法说明了本发明的一个 实施例。

图3用一种虚拟化架构说明了本发明的另一个实施例。

图4用一种用于对性能计数器进行虚拟化的方法说明了本发明的另一 个实施例。

具体实施方式

以下描述了用于对性能计数器进行虚拟化的装置、方法和系统的实施 例。在该说明书中，可以给出许多特定细节，例如部件和系统配置，以供 更细致了解本发明。然而，本领域的技术人员可以理解，在没有这些特定 细节的情况下也可以实现本发明。此外，没有详细示出一些众所周知的结 构、电路等等，以便避免不必要地模糊本发明。

通过降低在宿主和客户之间以及多个客户之间进行转换时所必须保存 和加载的状态信息量，可以提高虚拟化环境的性能。本发明的实施例可以 用来对性能计数器或其它计数器进行虚拟化，而不需要保存和加载计数器 及其相关控制寄存器的内容。因此，可以提高当转换时要保存计数器及其 相关控制寄存器的内容的虚拟化环境的性能。本发明的实施例提供了：对 于任意多个宿主和客户，性能计数器都能被高效地启用(enable)或禁用 (disable)；分配性能计数器用于宿主或客户的排他使用；以及在任意多个 宿主和/或客户之间共享性能计数器。

图1用虚拟化架构100说明了本发明的一个实施例。在图1中，裸平 台硬件110可以是任何能够执行任意OS或VMM软件的数据处理装置。 例如，裸平台硬件可以是个人计算机、大型计算机、便携式计算机、手持 设备、机顶盒、服务器或任意其它计算系统的平台硬件。裸平台硬件110 包括处理器120和存储器130。

处理器120可以是任何类型的处理器，包括通用微处理器(例如，英 特尔奔腾系列处理器、安腾系列处理器、或英特尔公司的其它系列处 理器中的处理器)，或来自其它公司的其它处理器，或者数字信号处理器或 微控制器。尽管图1仅示出一个这种处理器120，但是裸平台硬件110可 以包括任意多个处理器，包括任意多个多核处理器(每个拥有任意多个执 行内核)以及任意多个多线程处理器(每个拥有任意多个线程)。