[发明专利]虚拟化环境中直通设备的直接存储器访问跟踪

说明书

系统、装置和方法可提供前端驱动程序，该前端驱动程序向管理程序通知来自设备的访客驱动程序的映射请求，其中该设备被直通到虚拟机并由虚拟机直接控制，并且其中，映射请求与设备在虚拟化执行环境中访问访客存储器页的尝试相关联。前端驱动程序还可以确定访客存储器页是否被固定，并且如果访客存储器页未被固定则向管理程序发送映射超级调用。此外，管理程序可以确定访客存储器页被固定，基于直接存储器访问(DMA)位映射确定来自访客驱动程序的取消映射请求已被发出，并取消固定访客存储器页。

技术领域

实施例总体上涉及虚拟化执行环境。更具体地说，实施例涉及虚拟化环境中直通(pass-through)设备的直接存储器访问(DMA)跟踪。

背景技术

虚拟化执行环境通常使多个虚拟机(VM)能够在同一物理机(例如主机)上独立地执行操作系统。在这种情况下，虚拟机监视器(VMM、管理程序等)可以创建并运行VM。在一些架构中，设备被直通到VM并直接由VM控制。例如，“直通”设备可以使用DMA事务访问“所有者”VM的系统主存储器，而不依赖于VMM。VMM无法跟踪DMA事务可能会导致VM引导等待时间(例如，由于VMM在VM创建时固定(pin)所有访客存储器页)、存储器超量使用中的困难(例如，由于无法回收和交换VM的被固定的页)和/或在VM实时迁移期间长时间服务关闭的不可接受性(例如，由于VM的所有访客存储器页都被认为是脏的)。

附图说明

通过阅读以下说明书和所附权利要求书并通过参考以下附图，实施例的各种优势对本领域技术人员将变得显而易见，在附图中：

图1是根据实施例的DMA架构的示例的框图；

图2A是根据实施例的操作前端驱动程序以进行映射操作的方法的示例的流程图；

图2B是根据实施例的操作前端驱动程序以经由DMA位映射进行取消映射操作的方法的示例的流程图；

图3A是根据实施例的操作管理程序的方法的示例的流程图；

图3B是根据实施例的操作管理程序以进行固定操作的方法的示例的流程图；

图4是根据实施例的操作固定管理器的方法的示例的流程图；

图5是根据实施例的性能增强的计算系统的示例的框图；

图6是根据实施例的半导体封装设备的示例的图示；

图7是根据实施例的处理器的示例的框图；以及

图8是根据实施例的基于多处理器的计算系统的示例的框图。

具体实施方式

现在转到图1，示出了DMA架构10，其中访客12(例如，VM)使得直通设备16(例如，图形处理器、存储驱动程序、网络接口卡/NIC)能够使用系统存储器(未示出)进行一个或多个DMA事务，并且不知道管理程序18(例如，VMM)创建并运行访客12。更具体地说，所图示的访客12经由一个或多个消息40直接控制直通设备16，该消息40在未被管理程序18监控的路径(例如，线路)上绕过管理程序18。一般而言，访客12中的DMA前端驱动程序22(例如，协调的信息DMA/ciDMA驱动程序)与管理程序18中的DMA后端驱动程序28(例如，ciDMA设备模型)协调以确保直通设备16能够以协调的方式进行DMA事务，以使得管理程序18可以跟踪直通设备16上的DMA活动。