[发明专利]使用非易失性RAM的内核软重置

说明书

所描述的技术准许内核更新或固件修复并且包括在不丢失已经由服务、虚拟机或用户应用创建的用户上下文信息的情况下内核数据结构的重新初始化。服务器或其他计算系统中的定制代码设置内核软重置(KSR)指示器并将用户上下文保存到非易失性存储装置。当KSR正在进行时，引导代码跳过上电自检和类似的初始化(从而减少停机时间)，加载内核映像，初始化内核数据结构，恢复用户上下文，并将控制传递给初始化的内核以利用相同用户上下文继续计算系统操作。设备驱动器也可以被重新初始化。例如，加载的内核可以使用新修复的固件，或者可以使安全补丁被安装。非易失性存储装置可以以RAM速度操作，例如，它可以包括NVDIMM存储器。内核可以在接收控制之前被验证。

背景技术

在使用计算机之前的某个时刻通常引导计算机。计算机引导通常涉及一系列步骤。这些步骤可以包括：被执行以标识硬件可用并对其进行初始化的上电自检和平台初始化；定位和加载引导管理器，该引导管理器定位并运行定位和运行内核的系统加载器；对设备驱动器进行初始化；以及其他步骤。在内核和基本驱动器被初始化并运行之后，用于利用计算机的另外步骤可以包括初始化和运行虚拟机和支持服务，诸如存储、联网、目录和其他服务。虚拟机可以继而运行它们自己的操作系统，这继而又支持诸如用户应用之类的应用来执行事务、科学计算、模拟、数据库以及许多其他类型的计算工作。

发明内容

本文描述的一些技术涉及在不丢失已经由虚拟机或用户应用创建的用户上下文的情况下更新计算系统中的内核的技术活动。本文的一些技术涉及在不重新启动虚拟机或用户应用的情况下重新初始化内核数据结构。一些涉及减少在计算系统重置之后所执行的操作，从而减少停机时间，同时保留由虚拟机或用户应用创建的用户上下文。与本文的教导相关的其他技术活动对于本领域技术人员而言也将变得显而易见。

在一些实施例中，服务器或其他计算系统支持内核软重置以用于在不丢失用户上下文的情况下更新内核。计算系统包括内核映像A、在系统在内核映像A的控制下的操作期间生成的用户上下文、以及可以与内核映像A不同的内核映像B(也可以在不改变内核的情况下对固件进行更新)。存在至少一个处理器，并且存在操作存储器并且操作存储器与处理器可操作地通信。操作存储器包括易失性随机存取存储器(RAM)并且包含用户上下文和内核映像A的至少一部分。还存在内核重置存储器，其中非易失性存储装置包含内核映像B。内核重置存储器可以以RAM速度操作，例如，它可以包括NVDIMM或类似的存储器。还存在位标志、变量或另一内核软重置指示器。

在操作中，在该实施例中，引导软件代码检查内核软重置指示器。当内核软重置指示器指示内核软重置正在进行时，代码：(a)将内核映像B从内核重置存储器加载到操作存储器中，(b)初始化内核映像B的内核数据结构，以及(c)将控制传递给初始化的内核映像B以在内核映像B的控制下而不是在内核映像A的控制下利用相同用户上下文继续系统的操作。当内核软重置指示器指示内核软重置未进行时，引导软件代码不将控制传递给内核映像B以利用相同用户上下文继续系统的操作。相反，它可以将控制传递回内核映像A，或者它可以将控制传递给内核映像B而不保留用户上下文。

本文描述的一些实施例提供或使用内核软重置方法，其包括设备的引导软件检查内核软重置指示器。在发现内核软重置指示器指示内核软重置正在进行时，则将内核映像B加载到设备的操作存储器中，初始化加载的内核映像B的内核数据结构，并且将控制传递给初始化的内核映像B。然后，在初始化的内核映像B之上，在用户上下文中执行至少一个用户程序的至少一部分；用户上下文先前在设备在内核映像A的控制下的操作期间被创建。因此，该方法将设备从内核映像A更新到内核映像B而不丢失用户上下文并且在内核数据结构中更新值。

给出的示例仅是说明性的。本发明内容不旨在标识所要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的技术方案的范围。相反，提供本发明内容是为了--以简化的形式--介绍将在下面的具体实施方式中进一步描述的一些技术概念。该创新是以权利要求来定义的，并且在本发明内容与权利要求冲突时，应以权利要求为准。

附图说明