[发明专利]用于管理虚拟图形处理器单元的装置和方法

说明书

描述了用于管理虚拟图形处理器单元(GPU)的装置和方法。例如，一种装置的实施例包括：动态寻址模块，用于在主机的匹配空闲地址空间是可用的情况下将虚拟机所要求的地址空间的部分映射到所述匹配空闲地址空间，并针对所述虚拟机所要求的地址空间中的、不能与所述主机的空闲地址空间匹配的那些部分，选择非匹配地址空间；以及气球模块，用于针对所述虚拟机所要求的地址空间中的、已经映射到所述主机的匹配地址空间的那些部分，执行地址空间气球操作(ASB)技术；以及地址重新映射逻辑，用于针对所述虚拟机所要求的地址空间中的、未映射到所述主机的匹配地址空间的那些部分，执行地址重新映射技术。

技术领域

本发明总体上涉及计算机处理器领域。更具体地，本发明涉及用于管理虚拟图形处理器单元(GPU)的方法和装置。

背景技术

因为云和数据中心在多个虚拟机(VM)之间共享图形(GFX)硬件(例如，利用VDI(虚拟桌面基础架构)用例)，所以图形处理器单元(GPU)虚拟化变得日益重要。用于GFX虚拟化的技术包括由NVidia^TM开发的GRID^TM平台以及由Intel^TM开发的虚拟图形技术(vGT)^TM平台。图形虚拟化在移动设备中也变得重要，例如被实施在基于虚拟化的双OS项目中。

通常存在两种方法来支持有效的GFX虚拟化，被称作“透传”和“间接透传”。透传技术广泛地与输入/输出存储器管理单元(IOMMU)技术一起使用，例如，intel直接I/O虚拟化技术(VT-d)和/或单根I/O虚拟化(SRIOV)，其中，硬件能够生成快速PCI(PCIe)功能的多个实例，以使得每个客户能够直接访问运行时硬件资源(例如，存储器映射IO(MMIO)和直接存储器存取(DMA))。例如，IOMMU技术将客户物理DMA地址重新映射到主机。然而，支持SRIOV的GFX设备需要广泛的硬件修改和/或电路预算，因此该技术的例子没有出现在任何重要设备或平台中。

间接透传微调了方案，通过使用软件来仿真来自客户的对较不关键性能资源(例如，MMIO寄存器)的访问但是透传关键性能资源访问(例如，窗孔(aperture)和渲染命令)。例如，客户窗孔访问可以直接到硬件，并且客户渲染命令可以直接由GPU执行。

附图说明

根据以下结合后续附图的详细描述，可以获得对本发明的更好的理解，在附图中：

图1是包括具有一个或多个处理器核和图形处理器的处理器的计算机系统的实施例的框图；

图2是具有一个或多个处理器核、集成存储器控制器以及集成图形处理器的处理器的一个实施例的框图；

图3是图形处理器的一个实施例的框图，所述图形处理器可以是离散的图形处理单元，或者可以是与多个处理核集成的图形处理器；

图4是用于图形处理器的图形处理引擎的实施例的框图；

图5是图形处理器的另一实施例的框图；

图6是包括一批处理元件的线程执行逻辑的框图；

图7示出了根据实施例的图形处理器执行单元指令格式；

图8是图形处理器的另一实施例的框图，所述图形处理器包括图形管线、介质管线、显示引擎、线程执行逻辑以及渲染输出管线；

图9A是示出了根据实施例的图形处理器命令格式的框图；

图9B是示出了根据实施例的图形处理器命令序列的框图；

图10示出了根据实施例的针对数据处理系统的示例性图形软件架构；

图11A-B是根据实施例的图形虚拟化环境的例子的框图；

图12是根据实施例的地址气球操作方案的例子的框图；