[发明专利]在没有VMM介入的情况下对调用VMM配置的服务的指令集支持

说明书

本申请公开了在没有VMM介入的情况下对调用VMM配置的服务的指令集支持。一种处理核包括指令执行逻辑电路和寄存器空间。与VM进入相称，从VMCS采用指示由处理核代表VMM提供的服务是否被启用的信息来加载寄存器空间。响应于宾客软件调用指令，指令执行逻辑查看寄存器空间以确认服务已经被启用，并且查看第二寄存器空间或存储器空间以获取由所述宾客软件编写的所述服务的输入参数。

本申请是针对分案申请201811075414.5再次提出的分案申请。分案申请201811075414.5是国际申请日为2012年9月28日，国际申请号为PCT/US2012/058079，进入中国国家阶段的申请号为201280057792.5，题为“在没有VMM介入的情况下对调用VMM配置的服务的指令集支持”的发明专利申请的分案申请。

优先权要求

本申请涉及2011年10月28日提交的题为“Instruction-Set Support forInvocation of VMM-Configured Services without VMM Intervention(在没有VMM介入的情况下对调用VMM配置的服务的指令集支持)”的美国临时专利申请No.61/553,108，并要求其权益，该申请通过引用整体结合于此。

技术领域

本发明的领域一般涉及虚拟化，且更具体地涉及对VM宾客软件的CPU支持服务。

背景技术

很多当前的计算系统实现“虚拟化”。典型的实现在图1中示出。如图1所示，软件层102被施加在操作系统101软件和CPU 103之间。该软件层102通常包括在虚拟机监视器(VMM)102b“上运行的”一个或多个虚拟机(VM)102a_1–102a_N。尽管不是严格的要求，但图1示出常见的配置，其中不同的软件应用实例100_1–100_N各自具有其自身的运行在专用虚拟机102a_1–102a_N之上的操作系统实例101_1–101_N。

VM将CPU的出现呈现给其上运行的软件；该软件通常被称为“宾客”软件。结果，至少作为第一近似，运行在虚拟机上的软件可“认为”它自己具有整个计算机系统的资源。VMM102b负责支持下层CPU 103上的多个VM。这样，VMM 102b协调CPU 103上的多个VM的并发请求/要求。这包括将下层计算系统的实际资源(例如，CPU线程、系统存储器空间、盘驱动存储空间)的分配与运行在VM上的软件所引用的“虚拟”计算系统资源相关联。

尽管宾客软件通常“认为”它运行在其自身的计算机系统中且没有VMM，但这种软件也可被设计成知晓何时它运行在VMM所支持的VM中。这种软件有时被称为“半虚拟化(paravirtualization)”或“启发的(enlightened)”。“知晓”其运行在VMM(例如在VM 102a_1–102a_N之一中)上的软件可被设计成直接调用由VMM 102b提供的某些“服务”。然而，目前，为了调用VMM服务，CPU的控制必须首先从其中进行调用的应用/OS实例正运行的VM传送到VMM；这种控制传递有时被称为“VM退出”。VM退出的一个可能的结果是CPU必须将其活动背景或状态从VM进程“切换”到VMM进程。在已经完成服务之后，CPU必须再次将其活动背景/状态从VMM进程切换回VM进程；这种返回控制传递有时被称为“VM进入(VM entry)”。

图2示出用于调用VMM服务的现有技术过程。如图2所示，应用/OS实例认识到调用VMM服务的需要，201。在调用之前，应用/OS实例可用标识特定服务被调用的值和服务的输入参数来填充寄存器和/或存储器，202。然后为了调用VMM服务，应用/OS实例执行用于调用VMM服务的指令，203。例如，在具有VT-x技术的当今因特尔处理器的情况下，应用/OS实例执行VMCALL指令，该指令被设计成用于从正在VM上运行的进程明确地去调用VMM。(应用/OS实例可替代地使用导致VM退出且为此目的VMM已经启用的另一个指令，诸如CPUID或WRMSR)。