[发明专利]虚拟化存储分配方法

说明书

技术领域

目前所公开的主题涉及计算领域，尤其涉及计算机虚拟化，虽然虚拟化只是示例性且非限制性领域。

背景

虚拟机系统可遭受关于输入/输出(I/O)功能的差性能，因为在完全虚拟化系统中，每个I/O操作通常是由系统管理程序(hypervisor)、主操作系统或由机器上执行的不同的虚拟机间接处理的，从而增加了执行I/O功能的代价。缓解这些性能问题的一种方式是通过允许虚拟机直接控制系统中的某些物理硬件资源。然而，提供这种直接控制可具有致使虚拟机不完全被虚拟化的效果，而且与虚拟化相关联的许多特征(保存、迁移、快照等)可变得难以完成。

解决这些I/O性能问题的另一种方式是创建到I/O设备的多条路径，其中一条路径可直接行进到硬件，另一条路径可经另一虚拟机间接地行进到硬件。当希望完全封装虚拟机的状态使得它能够被保存或迁移时，直接路径可被拆毁且可使用间接路径。与创建多条路径有关的一个问题是通常难以设置第二路径而不将设备的控制给于第二路径作为设置过程的一部分。如果I/O设备用于分页代码或数据且对分页设备的控制在分页设备完全可操作之前被传递到第二路径，则分页可停止并使得系统崩溃。

因此，需要其他技术来解决上文所描述的问题。

概述

本文揭示了用于在虚拟机分区中构建设备驱动器栈的各种方法和系统，该虚拟机分区物理上不控制由所述栈所表示的设备。在一实施例中，可实例化用于I/O设备的辅助接口和相关联的驱动器。可请求来自I/O虚拟化层的信息，该信息描述相关联的驱动器可控制的设备。多路径重定向层可提供到包括用于该I/O设备的驱动器的现有栈的句柄。该现有栈然后可用于与设备通信并允许创建包括表示该设备和用于该设备的新的驱动器的对象的新栈。多通路重定向层然后可打开到新栈的句柄并通知设备虚拟化层，设备虚拟化层然后可向现有设备接口发送将对设备的控制让于新创建的接口的请求。设备现在可由新接口控制，且I/O可经新的驱动器和接口被重定向到设备。

除前述的之外，在构成本发明的一部分的权利要求书、附图，以及文本中描述了其他方面。本领域技术人员将理解，本发明的一个或多个方面可包括但不限于用于实现本发明的本文所述方面的电路和/或编程；该电路和/或编程实质上可以是配置成实现本文所述方面的硬件、软件和/或固件的任何组合，这取决于系统设计者的设计选择。

应该注意，提供本概述是为了以简化的形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些代表性的概念。本发明内容并不旨在标识出所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

附图简述

当结合附图阅读时，可以更好地了解前面的摘要，以及下面的详细描述。为了说明本发明，示出了本发明的各个方面。然而，本发明不限于所示出的特定方面。包括了下面的图形：

图1a示出了具有包括多个虚拟处理器以及对应的客操作系统的多个虚拟机的虚拟机环境；虚拟机由可包括调度器和其他组件的虚拟化层来维护，其中虚拟化层虚拟化多个虚拟机的硬件；

图1b示出了表示计算机系统中用于虚拟化环境的硬件和软件体系结构的逻辑分层的框图；

图1c描绘了其中可实现本发明的各方面的示例计算机系统；

图2示出了示例性虚拟化计算系统；

图3示出了替换虚拟化计算系统；

图4描绘了示出用于实现本发明的过程的示例性系统框图；

图5描绘了示出用于实现本发明的过程的示例性系统框图；

图6描绘了示出用于实现本发明的过程的示例性系统框图；

图7描绘了示出用于实现本发明的过程的示例性系统框图；

图8描绘了示出用于实现本发明的过程的示例性系统框图；

图9描绘了示出用于实现本发明的过程的示例性系统框图；

图10描绘了示出用于实现本发明的过程的示例性系统框图；

图11示出用于在虚拟机中构造设备驱动器栈的操作过程的示例，该虚拟机不控制与栈相关联的设备；

图12示出用于在虚拟机中构造设备驱动器栈的操作过程的示例，该虚拟机不控制与栈相关联的设备；

图13示出用于创建到用于在虚拟机环境中分页代码或数据的I/O设备的多条路径的操作过程的示例；

图14示出用于创建到用于在虚拟机环境中分页代码或数据的I/O设备的多条路径的操作过程的示例；

图15示出了承载参考以上图1-10讨论的计算机可执行指令的计算机可读介质。

详细描述

虚拟机概述