[发明专利]一种虚拟机系统及其硬件设备中断处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及虚拟机技术，特别涉及一种虚拟机系统及其硬件设备中断处理方法。

背景技术

一般而言，虚拟机系统通过虚拟机监视器(VMM，Virtual MachineMonitor)来执行硬件和软件的抽象。虚拟机监视器可以将来自客户操作系统(Guest OS)的请求和命令转换成虚拟机系统物理环境的相应请求和命令。

现有虚拟机环境下，客户操作系统不直接访问硬件设备，而是通过服务操作系统(Service OS)模拟的虚拟设备间接访问硬件设备。服务操作系统的虚拟设备直接和对应于客户操作系统的虚拟中断控制器连接。客户操作系统通过中断处理模块配置虚拟设备的中断，并注册响应虚拟设备中断的中断响应函数。

如图1所示，客户操作系统获得硬件设备中断的具体流程为：

硬件设备发生中断时，由中断控制器产生相应的中断请求(InterruptRequest)；

虚拟机监视器截获中断请求后，将中断请求通知服务操作系统的设备驱动模块：

然后，设备驱动模块通知服务操作系统的虚拟设备，虚拟设备再通过虚拟中断控制器通知客户操作系统，虚拟设备产生了中断。

在现有技术中，从硬件设备产生中断到被客户操作系统的中断处理模块获得，中断请求需要在虚拟机监视器、服务操作系统之间切换，这样会导致客户操作系统的中断处理响应时间慢，效率低下。

发明内容

本发明的目的在于提供一种虚拟机系统，通过本发明提供的系统，可以提高客户操作系统进行中断处理的效率。

本发明提供的一种虚拟机系统，包括硬件设备，中断控制器，虚拟机监视器，客户操作系统和服务操作系统，其中，虚拟机监视器包括：

中断处理模块，用于接收来自中断控制器的硬件设备的中断请求，并通知中断转换模块；

中断转换模块，用于根据中断转换表将来自中断处理模块的中断请求转换为虚拟中断请求，并通知虚拟中断控制器；

虚拟中断控制器，用于将虚拟中断请求通知客户操作系统进行处理。

其中，上述的中断转换表包含客户操作系统标识，硬件设备标识，中断请求，虚拟中断请求。

中断转换表由虚拟机监视器截获客户操作系统对硬件设备的中断配置产生中断转换表。

当中断转换模块根据中断转换表将中断请求转换为虚拟中断请求，获得多个对应于不同客户操作系统的虚拟中断请求时，中断转换模块依次将多个虚拟中断请求通知对应的虚拟中断控制器；或者在虚拟机监视器维护有客户操作系统的优先级的情况下，中断转换模块将多个虚拟中断请求根据其对应客户操作系统的优先级顺序通知对应的虚拟中断控制器。

上述的中断转换模块用于根据中断转换表将虚拟中断请求的中断结束指令转换为中断请求的中断结束指令，并通知中断控制器。

进一步，上述的中断转换模块将获得的中断请求通知服务操作系统。

通过上述本发明的虚拟机系统处理硬件设备的中断，硬件设备产生的中断由虚拟机监视器的中断转换模块将其直接通知虚拟中断控制器，从而通知客户操作系统，而不需要经过服务操作系统的转换过程，从而缩短了客户操作系统进行中断处理响应时间，提高了客户操作系统进行中断处理的效率。

本发明的另外一个目的在于提供一种硬件设备中断处理方法，通过该方法可以提高客户操作系统进行中断处理的效率。

本发明提供的一种硬件设备中断处理方法，包括如下步骤：

步骤102，虚拟机监视器获得硬件设备的中断请求；

步骤104，虚拟机监视器查询中断转换表获得客户操作系统对应的虚拟中断请求；

步骤106，虚拟机监视器将虚拟中断请求通知客户操作系统；

步骤108，客户操作系统进行中断处理。

本发明提供的方法在步骤108后还可以包括如下步骤：

客户操作系统对虚拟中断控制器写入虚拟中断请求的中断结束指令；

虚拟机监视器根据中断转换表将虚拟中断请求的中断结束指令转换为对应中断请求的中断结束指令，并写入中断控制器。

其中，上述中断转换表包含客户操作系统标识、硬件设备标识、中断请求和虚拟中断请求。

上述中断转换表由虚拟机监视器根据客户操作系统对硬件设备的中断配置生成。

在虚拟机监视器根据中断转换表获得多个对应于不同客户操作系统的虚拟中断请求的时，所述步骤106包含如下步骤：

虚拟机监视器将虚拟中断请求依次通知其对应的客户操作系统，或根据其对应客户操作系统的优先级顺序通知其对应的客户操作系统。

进一步，本发明提供的方法，在虚拟机监视器获得硬件设备的中断请求后，还包括如下步骤：