[发明专利]用于虚拟化的细粒度地址重新映射

说明书

描述了地址重新映射技术。方法可以包括在系统存储器的分页设备处接收来自子页转换器的输入/输出(IO)设备的第一物理地址，其中子页位置指示符可以与第一物理地址相关联。方法可以进一步包括当子页位置指示符可被设置为子页查找模式时，基于物理地址在子页转换表中标识虚拟地址。方法可以进一步包括基于子页位置指示符确定何时在子页转换表中查找物理地址。方法可以进一步包括将虚拟地址传递到虚拟机。

背景技术

虚拟化的系统可以将硬件与软件资源组合为单个实体。虚拟化的系统可以共享诸如存储或处理时间的计算机资源。例如，虚拟化可以将一个物理计算机转换为多个虚拟机。虚拟机可以类似于唯一的物理设备操作，例如，运行其自己的操作系统(OS)。输入/输出存储器管理单元(IOMMU)可以使得虚拟机能使用外围设备，诸如以太网硬件、加速图形卡和硬驱动控制器。为了在虚拟机与外围设备之间传递操作，可以将地址在外围设备的物理存储器地址与虚拟机的虚拟存储器地址之间转换或重新映射。可以在单个计算机或服务器内、在一组计算机或服务器内或跨网络支持虚拟化。

附图说明

图1a示出了根据一个实施例的使用输入/输出(IO)虚拟化的计算机系统中的硬件组件的框图。

图1b示出了根据一个实施例的分页机制的转换表中的页和子页。

图2a示出了根据一个实施例的具有细粒度的地址重新映射的虚拟化系统。

图2b示出了根据一个实施例的IO设备将虚拟地址传递到虚拟机的方法的时序图。

图2c示出了根据一个实施例的虚拟机将物理地址传递到IO设备的方法的时序图。

图3示出了根据一个实施例的子页转换表中的单个条目的信息内容。

图4示出了根据一个实施例的存储和检索子页转换器的地址转换的示图。

图5是示出根据一个实施例的将虚拟地址传递到虚拟机的方法的流程图。

图6A是示出根据一个实施例的有序流水线以及寄存器重命名级、乱序发布/执行流水线的框图。

图6B是示出根据一个实施例的实现安全存储器重新分区的处理器的微架构的框图。

图7示出了根据一个实施例的包括执行安全存储器重新分区的逻辑电路的处理器的微架构的框图。

图8是根据一个实现的计算机系统的框图。

图9是根据另一实现的计算机系统的框图。

图10是根据一个实现的片上系统的框图。

图11示出了计算系统的框图的另一实现。

图12示出了计算系统的框图的另一实现。

具体实施方式

描述了用于输入/输出(IO)设备虚拟化的重新映射技术。

虚拟机监视器(VMM)可以创建一种环境以使得多个操作系统能在计算设备上同时地或并行地运行。例如，为不同的操作系统(OS)(诸如Windows、Mac或Linux)写入的应用可以同时在计算设备的相同硬件上运行。VMM可以在计算机系统的启动期间被加载，并且可以从计算机系统启动的时间到计算设备关闭的时间控制计算设备的硬件。

当操作系统在VMM上运行时，计算设备的硬件可以被虚拟化以向操作系统提供对计算设备的控制。硬件可以包括：存储器、输入/输出(IO)设备和中央处理单元(CPU)。例如，为了虚拟化CPU，硬件可以跟踪OS何时执行特权指令(privileged instruction)，并且VMM可以对特权指令进行仿真以仿真具有对硬件的唯一控制的操作系统。为了使存储器虚拟化，VMM可以在OS对物理存储器的使用与硬件处的计算设备存储器之间转换。