[发明专利]一种基于硬件辅助的虚拟化指令模拟错误检测方法及系统

权利要求书

1.一种基于硬件辅助的虚拟化指令模拟错误检测方法，其步骤包括：

选择两台配置相同的主机，在第一主机上安装Qemu系统构建Qemu虚拟机，在第二主机上安装KVM系统构建KVM虚拟机；其中，Qemu系统、KVM系统中均安装相同的操作系统和软件；

在Qemu虚拟机运行时，定时保存Qemu虚拟机运行快照；

当Qemu虚拟机内部的程序发生异常时，根据保存的快照信息将Qemu虚拟机和KVM虚拟机同时恢复到最近一次快照位置；

以基本块为单位，在Qemu虚拟机和KVM虚拟机中同步执行程序，每次基本块执行之前，Qemu虚拟机创建快照，监测运行的指令基本块，并检测错误发生的位置；

根据检测错误发生的位置确定出现错误的基本块BasicBlock_Error，然后以Qemu虚拟机最近一次的基本块快照为起点，同时启动Qemu虚拟机和KVM虚拟机，以指令为单位在Qemu虚拟机、KVM虚拟机同步运行，检测基本块BasicBlock_Error中错误发生的指令位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述KVM虚拟机采用基于Intel CPU特权指令并对MSR寄存器进行修改，设定硬件CPU的EIP、CS的方式，使所述KVM虚拟机能够加载Qemu产生的镜像；对所述KVM虚拟机的状态恢复函数进行修改，通过读写VMCS寄存器，同时写入显存信息，使得KVM虚拟机能够基于Qemu的快照进行运行状态恢复。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测错误发生的位置的方法为：以最近一次保存的Qemu虚拟机快照为起点，Qemu虚拟机和KVM虚拟机同时加载启动，在每个基本块的开头抓取系统快照，并在基本块执行的开头和结尾，对比KVM虚拟机和Qemu虚拟机的CPU在基本块执行期间修改的寄存器和内存内容是否一致，如果不一致，则判定Qemu虚拟机的指令模拟存在错误并确定错误发生的位置。

4.根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，Qemu虚拟机运行快照包括Qemu虚拟机的寄存器信息、中断信息、异常信息和内存状态信息。

5.根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，所述当Qemu虚拟机内部的程序发生异常时，是指Qemu虚拟机运行的程序崩溃或系统蓝屏。

6.根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，所述检测错误发生的指令位置的方法为：Qemu虚拟机和KVM虚拟机加载运行基本块BasicBlock_Error，对比执行每一条指令的CPU寄存器和内存变化；如果相同指令在Qemu虚拟机和KVM虚拟机上执行之后，得到的寄存器和内存变化不同，则认为定位到了模拟错误的指令位置，提取指令EIP、指令反汇编和错误对比数据上报。