[发明专利]GPU虚拟化

权利要求书

1.一种计算系统，包括：

中央处理单元，其布置成在管理程序的控制下运行多个虚拟机，以及其中由所述中央处理单元输出的交易被分配它所相关的所述虚拟机的标识符；

CPU存储器管理单元，其布置成在由所述虚拟机使用的虚拟存储器地址和客户机物理地址之间转换；

第一根存储器管理单元，其由所述管理程序配置并布置成基于被分配到交易的所述虚拟机的所述标识符在由所述CPU存储器管理单元使用的客户机物理地址和实际物理存储器地址之间转换；

图形处理器单元，其包括微处理器；

GPU存储器管理单元，其布置成在由所述图形处理器单元使用的虚拟存储器地址和客户机物理地址之间转换；以及

第二根存储器管理单元，其由所述管理程序配置并布置成基于被分配到所述交易的所述虚拟机的所述标识符在由所述GPU存储器管理单元使用的客户机物理地址和实际物理存储器地址之间转换；

其中对存储器资源的一个或多个部分的访问作为由所述第一根存储器管理单元和所述第二根存储器管理单元执行的地址转换的结果被控制；其中所述存储器资源包括多个GPU寄存器，以及所述存储器资源的每个部分包括一个或多个专用GPU寄存器，并且被分配到所述虚拟机之一，

其中每个虚拟机只能够访问自己的专用GPU寄存器；

其中所述GPU能够访问所有的GPU寄存器；以及

其中所分配的标识符和所述一个或多个专用GPU寄存器的组合使得来自不同虚拟机的不同的交易同时在所述GPU上运行，从而消除了对从虚拟机到所述GPU的每个通信涉及管理程序的需要。

2.如权利要求1所述的计算系统，其中由所述图形处理器单元输出的交易被分配虚拟机的标识符，所述标识符从接收自所述中央处理单元的触发交易继承。

3.如权利要求1所述的计算系统，还包括所述存储器资源，以及其中所述存储器资源包括多个部分。

4.如权利要求1所述的计算系统，其中所述GPU寄存器中的每个具有相应的实际物理存储器地址，且由虚拟机对所述GPU寄存器的访问作为由所述第一根存储器管理单元执行的地址转换的结果被控制。

5.如权利要求1所述的计算系统，还包括与所述微处理器和GPU寄存器通信的接口单元，以及其中由所述微处理器对所述GPU寄存器的访问经由所述接口单元被提供。

6.如权利要求5所述的计算系统，其中所述GPU寄存器中的每个具有相应的实际物理存储器地址，且由虚拟机对所述GPU寄存器的访问作为由所述第一根存储器管理单元执行的地址转换的结果被控制，以及所述接口单元配置成监控相应于所述GPU寄存器的多个物理存储器地址。

7.如权利要求1所述的计算系统，其中在所述存储器资源的每个部分中的一个GPU寄存器包括kick寄存器，以及其中所述微处理器配置成响应于虚拟机对在所述存储器资源的它的被分配的部分中的所述kick寄存器进行写操作而运行任务。

8.如权利要求1所述的计算系统，其中在所述存储器资源的一个部分中的一个GPU寄存器包括kick寄存器，以及其中所述微处理器配置成响应于虚拟机对所述kick寄存器进行写操作而运行任务。

9.如权利要求7所述的计算系统，其中对所述kick寄存器进行写操作的所述虚拟机的所述标识符被作为输入提供给所述任务。

10.如权利要求1所述的计算系统，其中对第二存储器资源的多个部分的访问作为由所述第一根存储器管理单元和所述第二根存储器管理单元执行的地址转换的结果被控制。

11.如权利要求10所述的计算系统，其中所述第二存储器资源包括RAM，以及所述第二存储器资源的所述多个部分中的每个被分配到所述虚拟机之一。

12.如权利要求11所述的计算系统，其中所述第二存储器资源的所述多个部分中的每个包括循环缓冲器。