[发明专利]两级嵌入式虚拟机管理程序架构及嵌入式系统

权利要求书

1.一种两级嵌入式虚拟机管理程序架构，其特征在于，包括：

第一级管理模块，运行在嵌入式系统的物理硬件之上，用于提供CPU、内存和设备虚拟化的分区机制，并向第二级管理模块提供虚拟机分区资源；

第二级管理模块，运行在所述第一级管理模块之上，作为嵌入式系统的主虚拟机，用于利用所述第一级管理模块提供的虚拟机分区资源，实施CPU、内存和设备虚拟化的业务逻辑。

2.根据权利要求1所述的两级嵌入式虚拟机管理程序架构，其特征在于，所述第一级管理模块运行在ARM 64位处理器之上。

3.根据权利要求1所述的两级嵌入式虚拟机管理程序架构，其特征在于，所述第一级管理模块运行在ARMv8-A的EL2模式下。

4.根据权利要求3所述的两级嵌入式虚拟机管理程序架构，其特征在于，所述第一级管理模块还用于提供初始化配置、所述第二级管理模块与次要虚拟机之间的VCPU上下文切换、处理所述嵌入式系统中的异常、异常指令以及敏感指令。

5.根据权利要求4所述的两级嵌入式虚拟机管理程序架构，其特征在于，所述初始化配置包括CPU初始化配置、内存初始化配置、低级中断服务例程初始化配置以及虚拟机物理内存分区初始化配置。

6.根据权利要求4所述的两级嵌入式虚拟机管理程序架构，其特征在于，所述异常包括外部中断、软中断、指令访存异常。

7.根据权利要求4所述的两级嵌入式虚拟机管理程序架构，其特征在于，所述异常指令包括未定义指令、软中断指令以及导致访存异常的指令。

8.根据权利要求4所述的两级嵌入式虚拟机管理程序架构，其特征在于，所述敏感指令包括改变PCPU状态的指令。

9.根据权利要求1所述的两级嵌入式虚拟机管理程序架构，其特征在于，所述第二级管理模块运行在ARMv8-A的EL1模式下。

10.根据权利要求1所述的两级嵌入式虚拟机管理程序架构，其特征在于，所述第一级管理模块还用于利用设定机制监测所述第二级管理模块的心跳，并当监测到所述第二级管理模块发生故障时，重新加载所述第二级管理模块。

11.根据权利要求1所述的两级嵌入式虚拟机管理程序架构，其特征在于，所述架构还包括设备仿真虚拟机，用于提供各个设备驱动程序；

所述第二级管理模块还用于利用设定机制监测所述设备仿真虚拟机的心跳，并当监测到所述设备仿真虚拟机发生故障时，重新加载所述设备仿真虚拟机。

12.根据权利要求11所述的两级嵌入式虚拟机管理程序架构，其特征在于，所述设备仿真虚拟机还用于利用设定机制监测次要虚拟机的心跳，并当监测到所述次要虚拟机发生故障时，通知所述第二级管理模块，以便所述第二级管理模块与所述第一级管理模块配合重新加载发生故障的所述次要虚拟机。

13.根据权利要求10-12任一项所述的两级嵌入式虚拟机管理程序架构，其特征在于，所述设定机制为看门狗机制。

14.根据权利要求1所述的两级嵌入式虚拟机管理程序架构，其特征在于，所述第一级管理模块还用于利用扁平设备树表检索物理内存分区信息，并以页面粒度进行区域划分，其中所划分的区域包括所述第一级管理模块使用区域、所述第二级管理模块使用区域以及次要虚拟机使用区域。

15.根据权利要求14所述的两级嵌入式虚拟机管理程序架构，其特征在于，所述第二级管理模块还存储有第一地址转换页表，所述第一地址转换页表包括虚拟机的虚拟地址至中间物理地址的转换标识信息。