[发明专利]虚拟机图形处理器的分配

说明书

本公开提供了用于为虚拟机(VM)管理图形处理器(GPU)分配的系统、方法和计算机可读介质。与第一GPU相关联的第一GPU驱动从所述VM的操作系统(OS)卸载。然后，从所述VM解除分配所述第一GPU。将第二GPU分配给所述VM，并且将与所述第二GPU相关联的第二GPU驱动器加载到所述VM的OS中。为了在所述第二GPU中恢复来自所述第一GPU的GPU上下文，来自所述第一GPU的GPU命令日志在所述第二GPU被重放。

技术领域

本发明大体涉及虚拟机管理，更具体地，涉及用于将图形处理器分配给虚拟机的技术。

背景技术

虚拟化是一种在主机计算系统上运行称为虚拟机(virtual machine，简称VM)的一个或多个隔离的用户空间实例的技术。特定主机计算系统可以在任何给定时间运行多个VM。每个VM被分配相应数量的计算资源，包括处理器周期、存储器等，以在分配给所述VM的硬件上运行特定操作系统(operating system，简称OS)，且用于执行特定的一组软件。

在使用期间，所述主机计算系统对所述VM的用户是透明的，并且所述VM可用于运行任何合适数量的应用。在某些情况下，VM可以运行一个或多个图形密集型特别是并行化的应用，这些应用可以受益于对图形处理器(graphics processing unit，简称GPU)的访问。虽然独立计算机(即，非VM)可以直接与各种硬件组件连接，但是VM通常具有虚拟化硬件或者具有所述VM的OS可以访问某些硬件元件所通过的接口，例如虚拟机监视器。

提供GPU通过虚拟机监视器访问VM的VM技术具有灵活性，因为在迁移事件中，所述虚拟机监视器可以将目标是原GPU的通信重定向到另一GPU。但是，GPU基于虚拟机监视器访问VM通常会导致性能严重受到限制。另一种称为GPU直通的技术是通过绕过所述虚拟机监视器或其它接口为VM分配一个或多个GPU资源，并在所述VM的OS内运行所述GPU的驱动。但是，GPU直通的灵活性要低得多，例如VM从一主机迁移到另一主机。

因此，需要使VM能够访问GPU资源，同时具有接口式GPU访问的灵活性和GPU直通的性能。

发明内容

本公开提供了用于为虚拟机(virtual machine，简称VM)管理图形处理器(graphics processing unit，简称GPU)分配的系统、方法和计算机可读介质。与第一GPU相关联的第一GPU驱动从所述VM的操作系统(operating system，简称OS)卸载。然后，从所述VM解除分配所述第一GPU。将第二GPU分配给所述VM，并且将与第二GPU相关联的第二GPU驱动器加载到所述VM的OS中。为在第二GPU中恢复来自第一GPU的GPU上下文，来自第一GPU的GPU命令日志在第二GPU被重放。

根据广义方面，提供了一种用于为虚拟机(virtual machine，简称VM)管理图形处理器(graphics processing unit，简称GPU)分配的方法，包括：从所述VM的操作系统(operating system，简称OS)卸载与第一GPU相关联的第一图形处理器(graphicsprocessing unit，简称GPU)驱动；从所述VM中解除分配所述第一GPU；为所述VM分配第二GPU；在所述VM的OS中加载与所述第二GPU相关联的第二GPU驱动；在第二GPU重放来自所述第一GPU的GPU命令日志以在所述第二GPU中恢复来自所述第一GPU的GPU上下文。

在一些实施例中，所述方法还包括通过使用阴影库记录至少一个GPU API命令来记录所述第一GPU的GPU命令日志。

在一些实施例中，使用所述阴影库记录所述至少一个GPU API命令包括经由用户态驱动器记录所述至少一个GPU API命令。

在一些实施例中，使用所述阴影库记录所述至少一个GPU API命令包括经由内核态驱动器记录所述至少一个GPU API命令。