[发明专利]一种计算机及虚拟系统直接访问计算机硬件的方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机领域，特别是指一种基于虚拟技术的计算机以及虚拟系 统直接访问计算机硬件的方法。

背景技术

在计算机领域的虚拟机技术领域中，如图1所示，虚拟机系统通常包括安 装在计算机硬件平台上的虚拟机管理器(如Xen中的Hypervisor)以及多个操 作系统，其中一个操作系统为Domain 0，即主操作系统，其余为Guest OS， 即客户操作系统，在虚拟机环境下，硬件平台中的硬件设备可以被Domain 0 直接使用，但对于Guest OS来讲，通常使用的硬件设备是由虚拟机管理器为 该Guest OS虚拟的硬件设备。这样大大影响了Guest OS的性能，为了使Guest OS能够有更好的对硬件设备的访问性能，可以在Guest OS直接访问硬件方面 进行改进，而现有的Guest OS直接访问硬件的方面的设计，只考虑某个PCI 设备的直接访问硬件，没有在软件和硬件整体直接访问的设计，这样硬件平台 中的设备往往会存在兼容性问题。而且现有的架构，硬件平台中的某个硬件 PCI设备DHA(Direct Hardware Access，硬件直接访问)设计时候，只考虑了 将硬件PCI设备DHA给某个Guest OS，要想将硬件平台中的更多的硬件DHA 给某个操作系统使用，需要针对每个硬件设备分别进行设计，且需要对Domain 0操作系统提出更高的要求，这样给编程和开发带来很多麻烦。

发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术中至少存在如下问题：

在硬件方面，可以将某个硬件设备DHA给某个虚拟操作系统使用，但软 件方面并没有这样的支持，即对于某个虚拟操作系统来讲，BIOS仍是虚拟的， 导致该硬件设备对于多个操作系统，出现不兼容的问题；另一方面，不能从整 体上将硬件平台中的多个硬件只DHA给某个操作系统使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种计算机及虚拟系统直接访问计算机 硬件的方法，从整体考虑硬件设备的分配和使用，更好的解决了虚拟系统的硬 件和软件兼容性问题。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：

一方面，提供一种计算机，包括：

硬件平台，所述硬件平台上设备具有第一类型设备、第二类型设备及第三 类型设备；

虚拟机管理模块，安装有虚拟机管理器；

第一操作模块，安装有主操作系统；

第二操作模块，安装有客户操作系统，所述客户操作系统安装在所述虚拟 机管理器上；所述虚拟机管理模块包括：

第一类型设备配置模块，用于将所述第一类型设备直接配置给所述主操作 系统使用，所述第一类型设备为专属于所述主操作系统使用的设备；

第二类型设备配置模块，用于将所述第二类型设备直接配置给所述客户操 作系统使用，所述第二类型设备为专属于所述客户操作系统使用的设备；

第三类型设备配置模块，用于对所述硬件平台中的第三类型设备进行虚 拟，产生虚拟第三类型设备，并将所述虚拟第三类型设备分别配置给所述主操 作系统和所述客户操作系统使用。

优选的，所述第一类型设备包括：PCI设备和所述主操作系统使用的BIOS；

所述第二类型设备包括：PCI设备，第一类型时钟，高级配置电源接口和 所述客户操作系统使用的BIOS；

所述第三类型设备包括：第二类型时钟、中断控制器和端口模式寄存器。

优选的，所述第一类型时钟包括：实时时钟，高级配置电源接口计时器时 钟；

所述第二类型时钟包括：可编程间隔定时器时钟，高精度计时器时钟；

所述中断控制器包括：中断控制器，高级可编程中断控制器；

所述PCI设备包括：网卡。

优选的，所述第二类型设备配置模块包括：

PCI配置模块，用于为所述PCI设备配置PCI配置空间，所述PCI配置空 间至少包括用于标识所述PCI设备的头标区和用于存储区所述PCI设备相关 信息的设备相关区；

I/O配置模块，用于为所述PCI设备和所述高级配置电源接口配置I/O端 口；

内存配置模块，用于为所述PCI设备和所述高级配置电源接口配置内存资 源；

中断配置模块，用于为所述PCI设备建立所述中断控制器模式和所述高级 可编程中断控制器模式的中断号的映射关系。