[发明专利]将翻译后援缓冲器同步到扩充的分页表

说明书

相关申请的交叉引用

本申请涉及未决的美国专利申请序列号11/036,736(标题为“虚 拟机系统中虚拟化物理存储器”，代理人案号P20462，并受让于本发 明的受让人(EPT专利申请))。

技术领域

本发明涉及将翻译后援缓冲器同步到扩充的分页表。

背景技术

虚拟化使得对虚拟化具有硬件和软件支持的单个主机呈示主机 的抽象，以便主机的底层硬件看上去如同一个或多个独立工作的虚拟 机。因此每个虚拟机可以作为自包含的平台。常常，使用虚拟化技术 来使多个访客操作系统和/或其他访客软件能够共存，并能够看上去同 时地且看上去独立地在多个虚拟机上执行，而实际物理上在相同的硬 件平台上执行。虚拟机可以仿真主机的硬件或将不同硬件抽象呈示在 一起。

虚拟化系统可以包括控制主机的虚拟机监视器(VMM)。VMM 提供在具有一组资源(例如处理器、存储器、I/O装置)的虚拟机中工 作的访客软件。VMM可以将物理主机的一些或所有组件映射到虚拟 机中，并且可以创建在VMM中的软件中仿真的完全虚拟的组件，这 些虚拟组件包括在虚拟机中(例如虚拟I/O装置)。因此VMM可以说 是提供至访客软件的“虚拟裸机”接口。VMM使用硬件虚拟化结构 体系中的便利来向虚拟机提供服务并提供针对主机上执行的多个虚 拟机以及这些多个虚拟机之间的保护。由于访客软件在虚拟机中执 行，所以如果访客软件直接在硬件平台上执行，则访客软件执行的某 些指令(例如访问外围设备的指令)常常会直接访问硬件。在VMM 支持的虚拟化系统中，这些指令可能导致转变到VMM，本文称为虚 拟机退出。VMM以适于与访客软件执行所在的虚拟机一致的主机硬 件和主机外围设备的方式处理软件中的指令。相似地，主机中生成的 某些中断和异常可能需要VMM来解释和管理或由VMM来调整以适 于访客软件，之后才传递到访客软件来用于实现服务。VMM然后将 控制转移到访客软件，并且虚拟机恢复操作。从VMM到访客软件的 转移在本文中称为虚拟机进入。

如本领域中公知的，常常使用页表来提供典型基于处理器的系统 中的从线性存储器到物理存储器的映射。页表一般是存储器驻留的结 构，并且因此访问页表以确定与线性地址对应的物理地址来促成存储 器访问，这可能将处理时间延迟。为了缓解此问题，许多处理器实现 在处理器中包括称为翻译后援缓冲器(TLB)的高速存储器或寄存器 组，其中基于页表中的值将正在使用中的当前线性至物理存储器映射 的一些子集缓存。这使处理器能够比处理器需要访问页表的情况下一 般所可能的速度更快速地访问线性地址至对应的物理地址的翻译。处 理器实现一般提供用于管理TLB的指令，包括基于存储在页表中的当 前翻译来无效或更新TLB中的所有项的指令。

发明内容

本发明涉及一种基于虚拟化的系统的处理器，包括：

处理器总线；

用于存储从访客地址到主机物理地址的映射的缓冲器；

用于接收指令并接收操作数的提取逻辑；

用于将所述指令解码的解码逻辑；以及 逻辑电路，用于至少部分响应所述指令的解码来执行将所述缓冲器中 存储的从访客地址到主机的物理地址(主机物理地址)的映射与至少 部分存储在扩充的分页表(EPT)中的对应的映射的同步，所述同步 还至少部分基于所述指令的操作数，所述操作数还包括上下文描述符 和EPT指针的至少其中之一。

本发明涉及一种方法，包括：

在包括主机和访客的基于虚拟化的系统中，将至少部分存储在翻 译后援缓冲器(TLB)中的且包括访客地址到所述主机的物理地址(主 机物理地址)的翻译的映射与至少部分存储在所述基于虚拟化的系统 的扩充的分页表(EPT)中的对应的映射同步；以及 至少部分基于所述指令的操作数选择至少部分存储在所述EPT中的 映射，所述操作数包括上下文描述符和EPT指针的至少其中之一。

本发明涉及一种基于虚拟化的系统，包括：

处理器；

通过总线耦合到所述处理器的存储器；

所述处理器的逻辑电路，所述处理器的逻辑电路用于执行指令 来：