[发明专利]计算机可读取存储介质、虚拟化寄存器装置及访问该装置的方法

说明书

本发明涉及一种计算机可读取存储介质、虚拟化寄存器装置及访问该装置的方法，该虚拟化寄存器装置包含：寄存器空间；多个组选择器和块选择器。寄存器空间划分出多个物理块，其中每个物理块包含多个寄存器组，每个寄存器组包含多个寄存器。每个组选择器耦接相应的所述物理块中的多个寄存器组，用于依据相应于虚拟设备的或者虚拟设备所执行功能的第一控制信号启动相应的物理块中的多个寄存器组中的一个。块选择器耦接多个组选择器，用于依据相应于虚拟机指令的第二控制信号启动多个组选择器中的一个，其中的虚拟机指令被转换为虚拟设备上的一个操作。本发明通过如上所述的通过以上所述寄存器组的划分，以及动态执行块选择和组选择来改变访问路径，不需要对之前存储在寄存器中的数据进行保存和恢复，提升寄存器访问的效率。

技术领域

本发明涉及寄存器，尤指一种计算机可读取存储介质、虚拟化寄存器装置及访问该装置的方法。

背景技术

在虚拟化环境下，寄存器的虚拟化非常重要，每个虚拟机用户都可以访问自己本身的虚拟设备的寄存器，似乎整个物理设备是被该虚拟机占用。对于支持虚拟化的设备来说，其需要保证对寄存器访问的隔离性，高效性，同时也需要减少对硬件设计难度和资源的占用。

传统上，在一些实施方式中，硬件可为每个虚拟机用户都分配一套独立的寄存器空间。然而，物理寄存器硬件资源非常大，其需要占用非常大的硬件接口空间，并且随着支持的虚拟设备个数的增加，其需要的物理硬件资源也随之增多，甚至巨大到难以实现。

在另一些实施方式中，硬件可包含仲裁器(Arbiter)，以分时复用的方式来让所有的虚拟机用户访问完整的寄存器，达到寄存器虚拟化的目的。然而，每次提供一个虚拟机用户对寄存器的访问前，都需要仲裁器将之前的另一个虚拟机用户的寄存器内容保存好，并且在此虚拟机用户于下次切换回来之前将保存好的内容再写入到寄存器硬件上。也就是说，针对每次的虚拟机用户切换，仲裁器都需要执行一个保存和恢复的过程，开销比较大。当虚拟设备个数比较多的时候，其保存和恢复时间则非常长，会大大影响设备虚拟化的效率。

为了解决或降低如上所述实施方式的技术问题，本发明提出一种计算机可读取存储介质、虚拟化寄存器装置及访问该装置的方法。

发明内容

本发明涉及一种虚拟化寄存器装置，包括：寄存器空间；多个组选择器和块选择器。寄存器空间划分出多个物理块，其中每个物理块包含多个寄存器组，每个寄存器组包含多个寄存器。每个组选择器耦接相应的所述物理块中的多个寄存器组，用于依据相应于虚拟设备的或者虚拟设备所执行功能的第一控制信号启动相应的物理块中的多个寄存器组中的一个。块选择器耦接多个组选择器，用于依据相应于虚拟机指令的第二控制信号启动多个组选择器中的一个，其中虚拟机指令被转换为虚拟设备上的一个操作。

本发明还涉及一种访问如上所述虚拟化寄存器装置的方法，由处理单元于加载并执行虚拟设备的计算机代码时实施，包括：控制所述块选择器，用于从多个组选择器中启动相应于此虚拟设备的一个；依据即将发出请求的虚拟设备或者虚拟设备所执行功能的信息控制已经启动的组选择器，用于启动多个寄存器组中的一个；以及发送请求给所述读取/写入电路，用于访问已经启动的寄存器组，从寄存器中读取数据，或者写入数据到寄存器。

本发明还涉及一种计算机可读取存储介质，用于存储能够被处理单元执行的计算机代码，并且当计算机代码被处理单元执行时实现如上所述的访问虚拟化寄存器装置的方法。

本发明还涉及一种访问虚拟化寄存器装置的方法，由处理单元于加载并执行虚拟设备的计算机代码时实施，该虚拟化寄存器装置包含寄存器空间、地址解码器和读取/写入电路，该寄存器空间包含多个物理块。该方法包括：从多个物理块中决定出相应于虚拟设备的一个；依据即将发出请求的虚拟设备或者虚拟设备所执行功能的信息选择出决定的物理块中多个寄存器组中的一个；发送相应于决定的物理块中的选择的寄存器组的地址给地址解码器，用于启动选择出的寄存器组；以及发送请求给所述读取/写入电路，用于访问已经启动的寄存器组，从寄存器中读取数据，或者写入数据到寄存器。