[发明专利]用于虚拟机管理器获取异常指令的装置和控制方法

权利要求书

1.一种用于虚拟机管理器获取异常指令的装置(300)，其中，所述虚拟机管理器(220)在包含中央处理器CPU(212)的物理机(210)和虚拟机(230)之间运行，所述装置包含：

内容可寻址存储器CAM(330)；

虚拟机管理器可访问的专用寄存器SPR(350)；以及

控制逻辑电路(310)，具有CPU相连的输入端和与CAM相连的输出端，输入端接收分别来自CPU指令流水线的取指阶段和写回阶段的数据，输出端使来自CPU指令流水线的取指阶段的指令被存储到CAM，并触发CAM将其中存储的属于异常指令的指令输出到SPR。

2.根据权利要求1的装置，其中，控制逻辑电路包含：

指令获取模块(311)，被配置得用于从CPU指令流水线的取指阶段获取指令；

第一指令标识获取模块(312)，被配置得用于从CPU指令流水线的取指阶段获取第一指令标识；

指令缓存模块(313)，被配置得用于将指令获取模块的指令和第一指令标识获取模块获取的第一指令标识相关联地存储在CAM中。

3.根据权利要求1的装置，其中，控制逻辑电路进一步包含：

第二指令标识获取模块(314)，被配置得用于从指令流水线的写回阶段获取第二指令标识；

异常检测模块(315)，被配置得用于检测指令流水线的写回阶段发出的异常中断信号；以及

指令输出模块(316)，被配置得响应于异常中断信号指示发生了异常指令，使CAM中与异常中断信号对应的第二指令标识相关联的指令输出到SPR。

4.根据权利要求2的装置，其中，控制逻辑电路进一步包含：

第二指令标识获取模块(314)，被配置得用于从指令流水线的写回阶段获取第二指令标识；

异常检测模块(315)，被配置得用于检测指令流水线的写回阶段发出的异常中断信号；以及

指令输出模块(316)，被配置得响应于异常中断信号指示发生了异常指令，使CAM中与异常中断信号对应的第二指令标识相关联的指令输出到SPR。

5.根据权利要求2的装置，其中，第一指令标识获取模块被进一步配置得用于从取指阶段对应的机器状态寄存器获取程序计数器值PC和进程标识符PID，并将从取指阶段对应的机器状态寄存器获取的程序计数器值和进程标识符的组合作为第一指令标识。

6.根据权利要求3的装置，其中，第二指令标识获取模块被进一步配置得用于从写回阶段对应的机器状态寄存器获取程序计数器值PC和进程标识符PID，并将从写回阶段对应的机器状态寄存器获取的PC和PID的组合作为第二指令标识。

7.根据权利要求1-6的的任何之一的装置，其中，控制逻辑电路进一步包括：

CAM管理模块，被配置得用于释放已经不在指令流水线上的指令所在的内容可寻址存储器数据项的存储空间。

8.一种用于虚拟机管理器获取异常指令的控制方法，其中，所述虚拟机管理器(220)在包含中央处理器CPU(212)的物理机(210)和虚拟机(230)之间运行，所述控制方法包含：

使来自CPU指令流水线的取指阶段的指令被存储到内容可寻址存储器CAM；

根据CPU指令流水线的写回阶段产生的结果，触发CAM将其中存储的属于异常指令的指令输出到虚拟机管理器可访问的专用寄存器SPR。

9.根据权利要求8的控制方法，其中，所述使来自CPU指令流水线的取指阶段的指令被存储到内容可寻址存储器CAM包含：

从CPU指令流水线的取指阶段获取指令；

从CPU指令流水线的取指阶段获取第一指令标识；

将所获取的指令和第一指令标识相关联地存储到CAM。

10.根据权利要求8的控制方法，其中，所述根据CPU指令流水线的写回阶段产生的结果触发CAM将其中存储的属于异常指令的指令输出到虚拟机管理器可访问的专用寄存器SPR包含：

从指令流水线的写回阶段获取第二指令标识；

检测指令流水线的写回阶段发出的异常中断信号；以及

响应于异常中断信号指示发生了异常指令，使CAM中与异常中断信号对应的第二指令标识相关联的指令输出到SPR。